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(2014•福田区模拟)如图所示,对称轴是x=-1的抛物线与x轴交于A、B(1,0)两点,与y轴交于点C(3,0),作直线AC,点P是线段AB上不与点A、B重合的一个动点,过点P作y轴的平行线,交直线AC
题目详情
(2014•福田区模拟)如图所示,对称轴是x=-1的抛物线与x轴交于A、B(1,0)两点,与y轴交于点C(3,0),作直线AC,点P是线段AB上不与点A、B重合的一个动点,过点P作y轴的平行线,交直线AC于点D,交抛物线于点E,连结CE、OD.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当P在A、O之间时,求线段DE长度s的最大值;
(3)连接AE、BC,作BC的垂直平分线MN分别交抛物线的对称轴x轴于F、N,连接BF、OF,若∠EAC=∠OFB,求点P的坐标.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当P在A、O之间时,求线段DE长度s的最大值;
(3)连接AE、BC,作BC的垂直平分线MN分别交抛物线的对称轴x轴于F、N,连接BF、OF,若∠EAC=∠OFB,求点P的坐标.
▼优质解答
答案和解析
(1)由A、B(1,0)两点关于x=-1对称,得A(-3,0),
设抛物线为y=a(x-1)(x+3),
将点C(0,3)代入,解得a=-1,
∴抛物线的函数表达式y=-(x-1)(x+3)=-x2-2x+3;
(2)由B、C两点的坐标可求得直线BC的表达式:y=x+3,
设P(m,0),则D(m,m+3),E(m,-m2-2m+3),
s=yE-yD=-m2-2m+3-(m+3)
=-m2-3m
=-(m+
)2+
∵-1<0,
∴s有最大值
;
(3)∵OA=OC=3,OB=1,
∴∠OAC=∠OCA=45°,BC=
,BM=
,
∴∠ADP=∠ACO=45°,
∵cos∠ABC=
=
,即
=
,
∴BN=5,CN=5-2=3=OC(G为对称轴与x轴的交点),
可得△FNG≌△BCO,GF=OB=1=OG,
∴∠FOG=45°,
∴∠OFB=45°-∠FBG,
∵∠EAC=∠OFB,
∴∠EAC=45°-∠FBG
当点P在A、O之间时,如图(1),
∵∠AEP=∠ADP-∠EAC=45°-∠EAC=∠FBG,
∴tan∠AEP=tan∠FBG,
∴
=
=
,
∴
=
,
解得m=-1或-3(舍去),
∴P(-1,0)
当点P在O、B之间时,如图(2),
∵∠EAP=∠DAP-∠EAC
设抛物线为y=a(x-1)(x+3),
将点C(0,3)代入,解得a=-1,
∴抛物线的函数表达式y=-(x-1)(x+3)=-x2-2x+3;
(2)由B、C两点的坐标可求得直线BC的表达式:y=x+3,
设P(m,0),则D(m,m+3),E(m,-m2-2m+3),
s=yE-yD=-m2-2m+3-(m+3)
=-m2-3m
=-(m+
3 |
2 |
9 |
4 |
∵-1<0,
∴s有最大值
9 |
4 |
(3)∵OA=OC=3,OB=1,
∴∠OAC=∠OCA=45°,BC=
10 |
| ||
2 |
∴∠ADP=∠ACO=45°,
∵cos∠ABC=
BM |
BN |
OB |
BC |
| ||||
BN |
1 | ||
|
∴BN=5,CN=5-2=3=OC(G为对称轴与x轴的交点),
可得△FNG≌△BCO,GF=OB=1=OG,
∴∠FOG=45°,
∴∠OFB=45°-∠FBG,
∵∠EAC=∠OFB,
∴∠EAC=45°-∠FBG
当点P在A、O之间时,如图(1),
∵∠AEP=∠ADP-∠EAC=45°-∠EAC=∠FBG,
∴tan∠AEP=tan∠FBG,
∴
AP |
EP |
FG |
BG |
1 |
2 |
∴
m+3 |
−m2−2m+3 |
1 |
2 |
解得m=-1或-3(舍去),
∴P(-1,0)
当点P在O、B之间时,如图(2),
∵∠EAP=∠DAP-∠EAC
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