题目内容
【题目】如图,抛物线y=﹣x2+mx+n与x轴交于A,B两点,y与轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D.已知A(﹣1,0),C(0,3)
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在P点,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形,如果存在,直接写出点P的坐标,如果不存在,请说明理由;
(3)点E是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,
①求直线BC 的解析式;
②当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求四边形CDBF的最大面积及此时点E的坐标.
【答案】
(1)
解:∵抛物线y=﹣ x2+mx+n经过A(﹣1,0),C(0,2).
解得: ,
∴抛物线的解析式为:y=﹣ x2+ x+2
(2)
解:如图1,∵y=﹣ x2+ x+2,
∴y=﹣ (x﹣ )2+ ,
∴抛物线的对称轴是直线x= .
∴OD= .
∵C(0,2),
∴OC=2.
在Rt△OCD中,由勾股定理,得CD= .
∵△CDP是以CD为腰的等腰三角形,
∴CP1=DP2=DP3.
作CH⊥x轴于H,
∴HP1=HD=2,
∴DP1=4.
∴P1( ,4),P2( , ),P3( ,﹣ )
(3)
解:当y=0时,0=﹣ x2+ x+2
∴x1=﹣1,x2=4,
∴B(4,0).
设直线BC的解析式为y=kx+b,由图象,得
,
解得: ,
∴直线BC的解析式为:y=﹣ x+2.
如图2,过点C作CM⊥EF于M,设E(a,﹣ a+2),F(a,﹣ a2+ a+2),
∴EF=﹣ a2+ a+2﹣(﹣ a+2)=﹣ a2+2a(0≤x≤4).
∵S四边形CDBF=S△BCD+S△CEF+S△BEF= BDOC+ EFCM+ EFBN,
= ×2+ a(﹣ a2+2a)+ (4﹣a)(﹣ a2+2a),
=﹣a2+4a+ (0≤x≤4).
=﹣(a﹣2)2+
∴a=2时,S四边形CDBF的面积最大= ,
∴E(2,1).
【解析】(1)由待定系数法建立二元一次方程组求出m、n的值即可;(2)如图1中,分两种情形讨论①当PD=DC时,当CP=CD时,分别写出点P坐标即可.(3)先求出BC的解析式,设出点E的横坐标为a,由四边形CDBF的面积=S△BCD+S△CEF+S△BEF求出S与a的关系式,由二次函数的性质就可以求出结论.
【考点精析】认真审题,首先需要了解二次函数的图象(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),还要掌握二次函数的性质(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)的相关知识才是答题的关键.