题目内容
【题目】如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(﹣1,0),C(2,3)两点,与y轴交于点N.其顶点为D.
(1)抛物线及直线AC的函数关系式;
(2)设点M(3,m),求使MN+MD的值最小时m的值;
(3)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点B,E为直线AC上的任意一点,过点E作EF∥BD交抛物线于点F,以B,D,E,F为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求点E的坐标;若不能,请说明理由;
(4)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值.
【答案】(1),直线AC的函数关系式为y=x+1(2)(3)(2,3)、(0,1)、、。(4)
【解析】
解:(1)由抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0)及C(2,3)得,
,解得。∴抛物线的函数关系式为。
设直线AC的函数关系式为y=kx+n,由直线AC过点A(﹣1,0)及C(2,3)得
,解得。∴直线AC的函数关系式为y=x+1。
(2)作N点关于直线x=3的对称点N′,
令x=0,得y=3,即N(0,3)。
∴N′(6, 3)
由得
D(1,4)。
设直线DN′的函数关系式为y=sx+t,则
,解得。
∴故直线DN′的函数关系式为。
根据轴对称的性质和三角形三边关系,知当M(3,m)在直线DN′上时,MN+MD的值最小,
∴。
∴使MN+MD的值最小时m的值为。
(3)由(1)、(2)得D(1,4),B(1,2),
①当BD为平行四边形对角线时,由B、C、D、N的坐标知,四边形BCDN是平行四边形,此时,点E与点C重合,即E(2,3)。
②当BD为平行四边形边时,
∵点E在直线AC上,∴设E(x,x+1),则F(x,)。
又∵BD=2
∴若四边形BDEF或BDFE是平行四边形时,BD=EF。
∴,即。
若,解得,x=0或x=1(舍去),∴E(0,1)。
若,解得,,∴E或E。
综上,满足条件的点E为(2,3)、(0,1)、、。
(4)如图,过点P作PQ⊥x轴交AC于点Q;过点C作CG⊥x轴于点G,
设Q(x,x+1),则P(x,﹣x2+2x+3)。
∴。
∴
。
∵,
∴当时,△APC的面积取得最大值,最大值为。
(1)利用待定系数法求二次函数解析式、一次函数解析式。
(2)根据轴对称的性质和三角形三边关系作N点关于直线x=3的对称点N′,当M(3,m)在直线DN′上时,MN+MD的值最小。
(3)分BD为平行四边形对角线和BD为平行四边形边两种情况讨论。
(4)如图,过点P作PQ⊥x轴交AC于点Q;过点C作CG⊥x轴于点G,设Q(x,x+1),则P(x,﹣x2+2x+3),求得线段PQ=﹣x2+x+2。由图示以及三角形的面积公式知,由二次函数的最值的求法可知△APC的面积的最大值。