题目内容
【题目】已知直线y=kx+m(k<0)与抛物线y=x2+bx+c相交于抛物线的顶点P和另一点Q.
(1)若点P(2,﹣c),Q的横坐标为﹣1.求点Q的坐标;
(2)过点Q作x轴的平行线与抛物线y=x2+bx+c的对称轴相交于点E,直线PQ与y轴交于点M,若PE=2EQ,c=(﹣≤b<﹣2),求点Q的纵坐标;
(3)在(2)的条件下,求△OMQ的面积S的最大值.
【答案】(1)点Q坐标为(﹣1,7);(2)点Q(﹣﹣2,﹣1);(3)S≥.
【解析】
(1)根据抛物线顶点公式以及顶点P横坐标得出=2,求出b的值,再将点P(2,﹣c)代入y=x2+bx+c中解得c的值,从而得出抛物线解析式再代入求出Q坐标即可
(2)根据题意画出图像,很容易得出△MON∽△PEQ,所以=2,再设直线PQ为y=﹣2x+b′,将点P的坐标代入求解之后进一步得出答案即可
(3)根据直线PQ表达式y=﹣2x﹣2﹣b,得出点M(0,﹣2﹣b),再利用S=×OM×|xQ|=(﹣2﹣b)(+2)之后进行因式分解得出最大值即可
解:(1)由题意:﹣=2,
∴b=﹣4,∴抛物线为y=x2﹣4x+c,将P(2,﹣c)代入得到,﹣c=4﹣8+c,
∴c=2,
∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+2,
∵点Q横坐标为﹣1,
∴点Q坐标为(﹣1,7);
(2)抛物线的对称轴为:x=﹣,则顶点P(﹣b,﹣2),
则抛物线的表达式为:y=x2+bx+…①,
如图,∵PE∥y轴,QE∥x轴,
∴△MON∽△PEQ,
∴=2,
∴设直线PQ为y=﹣2x+b′,
将点P的坐标代入上式并解得:
b′=﹣2﹣b,
则直线PQ表达式为:y=﹣2x﹣2﹣b…②,
联立①②并解得:x=﹣或﹣﹣2,
则点Q(﹣﹣2,﹣1);
(3)直线PQ表达式为:y=﹣2x﹣2﹣b,则点M(0,﹣2﹣b),
∵﹣≤b<﹣2,∴﹣﹣2<0,
故S=×OM×|xQ|=(﹣2﹣b)(+2)=﹣(b+3)2﹣,
∵﹣≤b<﹣2,∴x=﹣时,取得最大值,此时,S=,
故S≥.