1. 如图,抛物线 $ y = ax^{2} + 2x + c(a ≠ 0) $ 与 $ x $ 轴交于点 $ A $,$ B $,与 $ y $ 轴交于点 $ C $,连接 $ BC $,$ OA = 1 $,$ OB = 5 $,$ D $ 是抛物线的顶点,$ E $ 是第一象限内抛物线上的动点,$ P $ 为 $ y $ 轴上一点,过点 $ P $ 作抛物线对称轴的垂线,垂足为 $ M $,当 $ △ BCE $ 的面积最大,且 $ EM + MP + PB $ 的值最小时,点 $ M $ 的坐标为

$(2,\frac {175}{44})$
.
答案:
1. $(2,\frac {175}{44})$
2. 如图①,抛物线 $ y = ax^{2} + bx + c(a ≠ 0) $ 与直线 $ y = x + 1 $ 相交于 $ A(-1,0) $,$ B(4,m) $ 两点,且抛物线经过点 $ C(5,0) $.
(1) 求抛物线的函数表达式;
(2) $ P $ 是抛物线上的一个动点(不与点 $ A $,$ B $ 重合),过点 $ P $ 作直线 $ PD ⊥ x $ 轴于点 $ D $,交直线 $ AB $ 于点 $ E $. 当 $ PE = 2ED $ 时,求点 $ P $ 的坐标;
(3) 如图②,设抛物线与 $ y $ 轴交于点 $ F $,在第一象限的抛物线上,是否存在一点 $ Q $,使得四边形 $ OFQC $ 的面积最大?若存在,请求出点 $ Q $ 的坐标;若不存在,说明理由.

(1) 求抛物线的函数表达式;
(2) $ P $ 是抛物线上的一个动点(不与点 $ A $,$ B $ 重合),过点 $ P $ 作直线 $ PD ⊥ x $ 轴于点 $ D $,交直线 $ AB $ 于点 $ E $. 当 $ PE = 2ED $ 时,求点 $ P $ 的坐标;
(3) 如图②,设抛物线与 $ y $ 轴交于点 $ F $,在第一象限的抛物线上,是否存在一点 $ Q $,使得四边形 $ OFQC $ 的面积最大?若存在,请求出点 $ Q $ 的坐标;若不存在,说明理由.
答案:
2. 解:
(1)
∵点$B(4,m)$在直线$y=x+1$上,
∴$m=4+1=5$,
∴$B(4,5)$。
把A,B,C三点的坐标代入$y=ax^{2}+bx+c$,得
$\begin{cases}a - b + c = 0\\16a + 4b + c = 5\\25a + 5b + c = 0\end{cases}$,解得$\begin{cases}a = -1\\b = 4\\c = 5\end{cases}$
∴抛物线的函数表达式为$y = -x^{2}+4x + 5$。
(2)设$P(x,-x^{2}+4x + 5)$,则$E(x,x + 1)$,$D(x,0)$。
则$PE = |-x^{2}+4x + 5-(x + 1)| = |-x^{2}+3x + 4|$,$DE = |x + 1|$。
∵$PE = 2ED$,
∴$|-x^{2}+3x + 4| = 2|x + 1|$。
当$-x^{2}+3x + 4 = 2(x + 1)$时,解得$x = -1$或$x = 2$,但当$x = -1$时,点P与点A重合,不合题意,舍去,
∴$P(2,9)$;
当$-x^{2}+3x + 4 = -2(x + 1)$时,解得$x = -1$或$x = 6$,但当$x = -1$时,点P与点A重合,不合题意,舍去,
∴$P(6,-7)$。
综上,点P的坐标为$(2,9)$或$(6,-7)$。
(3)存在这样的点Q,使得四边形OFQC的面积最大。在$y = -x^{2}+4x + 5$中,令$x = 0$,得$y = 5$,
∴$F(0,5)$。如答图,过点Q作$QP⊥x$轴于点P。
设$Q(n,-n^{2}+4n + 5)(0 < n < 5)$,
则$PO = n$,$PQ = -n^{2}+4n + 5$,$CP = 5 - n$,四边形OFQC的面积为$S_{四边形PQFO}+S_{△ PQC}=\frac{1}{2}×(-n^{2}+4n + 5 + 5)· n+\frac{1}{2}×(5 - n)×(-n^{2}+4n + 5)=-\frac{5}{2}n^{2}+\frac{25}{2}n+\frac{25}{2}=-\frac{5}{2}(n - \frac{5}{2})^{2}+\frac{225}{8}$。
当$n = \frac{5}{2}$时,四边形OFQC的面积取得最大值,最大值为$\frac{225}{8}$,此时点Q的坐标为$(\frac{5}{2},\frac{35}{4})$。
2. 解:
(1)
∵点$B(4,m)$在直线$y=x+1$上,
∴$m=4+1=5$,
∴$B(4,5)$。
把A,B,C三点的坐标代入$y=ax^{2}+bx+c$,得
$\begin{cases}a - b + c = 0\\16a + 4b + c = 5\\25a + 5b + c = 0\end{cases}$,解得$\begin{cases}a = -1\\b = 4\\c = 5\end{cases}$
∴抛物线的函数表达式为$y = -x^{2}+4x + 5$。
(2)设$P(x,-x^{2}+4x + 5)$,则$E(x,x + 1)$,$D(x,0)$。
则$PE = |-x^{2}+4x + 5-(x + 1)| = |-x^{2}+3x + 4|$,$DE = |x + 1|$。
∵$PE = 2ED$,
∴$|-x^{2}+3x + 4| = 2|x + 1|$。
当$-x^{2}+3x + 4 = 2(x + 1)$时,解得$x = -1$或$x = 2$,但当$x = -1$时,点P与点A重合,不合题意,舍去,
∴$P(2,9)$;
当$-x^{2}+3x + 4 = -2(x + 1)$时,解得$x = -1$或$x = 6$,但当$x = -1$时,点P与点A重合,不合题意,舍去,
∴$P(6,-7)$。
综上,点P的坐标为$(2,9)$或$(6,-7)$。
(3)存在这样的点Q,使得四边形OFQC的面积最大。在$y = -x^{2}+4x + 5$中,令$x = 0$,得$y = 5$,
∴$F(0,5)$。如答图,过点Q作$QP⊥x$轴于点P。
设$Q(n,-n^{2}+4n + 5)(0 < n < 5)$,
则$PO = n$,$PQ = -n^{2}+4n + 5$,$CP = 5 - n$,四边形OFQC的面积为$S_{四边形PQFO}+S_{△ PQC}=\frac{1}{2}×(-n^{2}+4n + 5 + 5)· n+\frac{1}{2}×(5 - n)×(-n^{2}+4n + 5)=-\frac{5}{2}n^{2}+\frac{25}{2}n+\frac{25}{2}=-\frac{5}{2}(n - \frac{5}{2})^{2}+\frac{225}{8}$。
当$n = \frac{5}{2}$时,四边形OFQC的面积取得最大值,最大值为$\frac{225}{8}$,此时点Q的坐标为$(\frac{5}{2},\frac{35}{4})$。
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