题目内容
【题目】如图,抛物线 与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,且A(﹣1,0).
(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)判断△ABC的形状,证明你的结论;
(3)点M是抛物线对称轴上的一个动点,当CM+AM的值最小时,求M的坐标;
(4)在线段BC下方的抛物线上有一动点P,求△PBC面积的最大值.
【答案】
(1)
解:把A(﹣1,0)代入 得到:0= ×(﹣1)2﹣b﹣2,
解得b=﹣ ,
则该抛物线的解析式为:y= x2﹣ x﹣2.
又∵y= x2﹣ x﹣2= (x﹣ )2﹣ ,
∴顶点D的坐标是( ,﹣ )
(2)
解:由(1)知,该抛物线的解析式为:y= x2﹣ x﹣2.则C(0,﹣2).
又∵y= x2﹣ x﹣2= (x+1)(x﹣4),
∴A(﹣1,0),B(4,0),
∴AC= ,BC=2 ,AB=5,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形
(3)
解:由(2)知,B(4,0),C(0,﹣2),
由抛物线的性质可知:点A和B关于对称轴对称,如答图1所示:
∴AM=BM,
∴AM+CM=BM+CM≥BC=2 .
∴CM+AM的最小值是2
(4)
解:如答图2,过点P作y轴的平行线交BC于F.
设直线BC的解析式为y=kx﹣2(k≠0).
把B(4,0)代入,得
0=4k﹣2,
解得k= .
故直线BC的解析式为:y= x﹣2.
故设P(m, m2﹣ m﹣2),则F(m, m﹣2),
∴S△PBC= PFOB= ×( m﹣2﹣ m2+ m+2)×4=﹣(m﹣2)2+4,即S△PBC=﹣(m﹣2)2+4,
∴当m=2时,△PBC面积的最大值是4.
【解析】(1)把点A的坐标代入函数解析式来求b的值;然后把函数解析式转化为顶点式,即可得到点D的坐标;(2)由两点间的距离公式分别求出AC,BC,AB的长,再根据勾股定理即可判断出△ABC的形状;(3)根据抛物线的对称性可知AM=BM.所以AM+CM=BM+CM≥BC=2 ;(4)过点P作y轴的平行线交BC于F.利用待定系数法求得直线BC的解析式,可求得点F的坐标,设P点的横坐标为m,可得点P的纵坐标,继而可得线段PF的长,然后利用面积和即S△PBC=S△CPF+S△BPF= PF×BO,即可求出.
【考点精析】解答此题的关键在于理解二次函数的图象的相关知识,掌握二次函数图像关键点:1、开口方向2、对称轴 3、顶点 4、与x轴交点 5、与y轴交点,以及对二次函数的性质的理解,了解增减性:当a>0时,对称轴左边,y随x增大而减小;对称轴右边,y随x增大而增大;当a<0时,对称轴左边,y随x增大而增大;对称轴右边,y随x增大而减小.