Question

【题目】如图1，抛物线y=－x2＋bx＋c的顶点为Q，与x轴交于A（－1，0）、B(5，0)两点，与y轴交于点C．

(1)求抛物线的解析式及其顶点Q的坐标；

(2)在该抛物线的对称轴上求一点P，使得△PAC的周长最小，请在图中画出点P的位置，并求点P的坐标；

(3)如图2，若点D是第一象限抛物线上的一个动点，过D作DE⊥x轴，垂足为E．

①有一个同学说：“在第一象限抛物线上的所有点中，抛物线的顶点Q与x轴相距最远，所以当点D运动至点Q时，折线D－E－O的长度最长”，这个同学的说法正确吗？请说明理由．

②若DE与直线BC交于点F．试探究：四边形DCEB能否为平行四边形？若能，请直接写出点D的坐标；若不能，请简要说明理由．

Answer 1

【答案】（1）y-（x-2）2+9，Q（2，9）；（2）（2，3）；作图见解析；（3）①不正确，理由见解析；②不能，理由见解析.

【解析】

（1）将A（-1，0）、B（5，0）分别代入y=-x2+bx+c中即可确定b、c的值，然后配方后即可确定其顶点坐标；

（2）连接BC，交对称轴于点P，连接AP、AC．求得C点的坐标后然后确定直线BC的解析式，最后求得其与x=2与直线BC的交点坐标即为点P的坐标；

（3）①设D（t，-t2+4t+5），设折线D-E-O的长度为L，求得L的最大值后与当点D与Q重合时L=9+2=11＜相比较即可得到答案；

②假设四边形DCEB为平行四边形，则可得到EF=DF，CF=BF．然后根据DE∥y轴求得DF，得到DF＞EF，这与EF=DF相矛盾，从而否定是平行四边形．

解:（1）将A（-1，0）、B（5，0）分别代入y=-x2+bx+c中，得

，解得

∴y=-x2+4x+5．

∵y=-x2+4x+5=-（x-2）2+9，

∴Q（2，9）．

（2）如图1，连接BC，交对称轴于点P，连接AP、AC．

∵AC长为定值，∴要使△PAC的周长最小，只需PA+PC最小．

∵点A关于对称轴x=2的对称点是点B（5，0），抛物线y=-x2+4x+5与y轴交点C的坐标为（0，5）．

∴由几何知识可知，PA+PC=PB+PC为最小．

设直线BC的解析式为y=kx+5，将B（5，0）代入5k+5=0，得k=-1，

∴y=-x+5，

∴当x=2时，y=3，

∴点P的坐标为（2，3）．

（3）①这个同学的说法不正确．

∵设D（t，-t2+4t+5），设折线D-E-O的长度为L，则L=t2+4t+5+t=t2+5t+5=(t)2+，

∵a＜0，

∴当t=时，L最大值=．

而当点D与Q重合时，L=9+2=11＜，

∴该该同学的说法不正确．

②四边形DCEB不能为平行四边形．

如图2，若四边形DCEB为平行四边形，则EF=DF，CF=BF．

∵DE∥y轴，

∴，即OE=BE=2.5．

当xF=2.5时，yF=-2.5+5=2.5，即EF=2.5；

当xD=2.5时，yD=(2.52)2+9=8.75，即DE=8.75．

∴DF=DE-EF=8.75-2.5=6.25＞2.5．即DF＞EF，这与EF=DF相矛盾，

∴四边形DCEB不能为平行四边形．