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已知:在直角坐标系中,点C的坐标为(0,-2),点A与点B在x轴上,且点A与点B的横坐标是方程x2-3x-4=0的两个根,点A在点B的左侧.(1)求经过A、B、C三点的抛物线的关系式.(2)如图,点D

题目详情
已知:在直角坐标系中,点C的坐标为(0,-2),点A与点B在x轴上,且点A与点B的横坐标是方程x2-3x-4=0的两个根,点A在点B的左侧.
(1)求经过A、B、C三点的抛物线的关系式.
(2)如图,点D的坐标为(2,0),点P(m,n)是该抛物线上的一个动点(其中m>0,n<0),连接DP交BC于点E.
①当△BDE是等腰三角形时,直接写出此时点E的坐标.
②连接CD、CP,△CDP是否有最大面积?若有,求出△CDP的最大面积和此时点P的坐标;若没有,请说明理由.
▼优质解答
答案和解析
(1)解方程x2-3x-4=0,得:x1=-1、x2=4,则 A(-1,0)、B(4,0);
依题意,设抛物线的解析式:y=a(x+1)(x-4),代入C(0,-2),得:
a(0+1)(0-4)=-2,
解得:a=
1
2

故抛物线的解析式:y=
1
2
(x+1)(x-4)=
1
2
x2-
3
2
x-2.

(2)①分三种情况讨论:
Ⅰ、当DE=BE时(如图①-Ⅰ),点E在线段BD的中垂线上,则E点横坐标为3;
由C(0,-2)、B(4,0)得,直线BC:y=
1
2
x-2;
当x=3时,y=
1
2
x-2=-
1
2
,即 E(3,-
1
2
);
Ⅱ、当BE=BD时(如图①-Ⅱ),BE=BD=2;
在Rt△OBC中,sin∠DBE=
5
5
,cos∠DBE=
2
5
5

过E作EF⊥x轴于点F,则有:
在Rt△BEF中,EF=BE•sin∠DBE=2•
5
5
=
2
5
5
,BF=BE•cos∠DBE=
4
作业帮用户 2017-10-06
问题解析
(1)通过解方程,首先求出A、B两点的坐标,再利用待定系数法求出抛物线的解析式.
(2)①由于没有明确等腰△BDE的腰和底,所以要分类进行讨论:
Ⅰ、BD为底,此时点P在线段BD的中垂线上,B、D的坐标已知,则E点横坐标可求,在求出直线BC的解析式后代入其中即可确定点E的坐标;
Ⅱ、DE为底,那么BE=BD=2,在Rt△BOC中,∠DBE的正弦、余弦值不难得出,所以过E作x轴的垂线,在构建的直角三角形中,通过解直角三角形来确定点E的坐标;
Ⅲ、BE为底,解法与Ⅱ类似,唯一不同的是需要过D作BE的垂线,通过构建直角三角形首先求出BE的长.
②△CDP中,线段CD的位置是确定的,所以以CD为底进行讨论,欲使△CDP的面积最大,必须令点P到直线CD的距离最长,若做一条与直线CD平行的直线,当该直线与抛物线有且只有一个交点时,这个唯一的交点就是符合条件的P点,理清大致思路后,具体的解法便不难得出:首先求出直线CD的解析式,然后过P作直线l∥直线CD,且点P为直线l与抛物线的唯一交点,由于直线l、CD平行,所以它们的斜率相同,联立抛物线的解析式后即可求出交点P的坐标,然后过P作x轴的垂线,通过图形间的面积和差关系求出△CDP的面积最大值.
名师点评
本题考点:
二次函数综合题.
考点点评:
此题主要考查的知识点有:一元二次方程的解法、利用待定系数法求函数的解析式、等腰三角形的判定、三角形面积的求法等;(2)的两个小题较为复杂,在①中,没有明确等腰三角形的底和腰是容易漏解的地方,这里需要分类讨论;在②中,此题所用的解法是平行法,也可直接用面积法来获取关于S△CDP和m的函数关系式,但是必须根据P点的不同位置分段进行讨论,因为P点的位置直接影响到了面积间的和差关系.
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