题目内容
【题目】如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3的图象与x轴交于A.B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.
(1)求A,B,C,D的坐标;
(2)判断以点A,C,D为顶点的三角形的形状,并说明理由;
(3)点M( m,0)(﹣3<m<﹣1)为线段AB上一点,过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过点Q作QN⊥x轴于点N,得矩形PQNM,当矩形PQMN的周长最大时,m的值是多少?并直接写出此时△AEM的面积.
【答案】
(1)
解:由抛物线y+﹣x2﹣2x+3可得,当x=0时,y=0,即C(0,3).
当y=0,﹣x2﹣2x+3=0,解得,x=﹣3或x=l,令x=0,得y=3,
∴A(﹣3,0),B(1,0),C(0,3),
把y=﹣x2﹣2x+3化为顶点式为y=﹣(x+1)2+4,
∴D(﹣1,4)
(2)
解:结论:△ACD是直角三角形,理由如下,
连接CD、AD,设抛物线的对称轴交AC于点H,过点C作CF⊥DH于点F,则F(﹣1,3).
由A(﹣3,0),C(0,3)得直线AC的解析式为y=x+3,
把x=﹣1代入y=x+3得,y=2,即H(﹣1,2),
∴DF=4﹣3=1,FH=3﹣2=1,
∴DF=FH=CF=1,
∴∠HCD=90°,
∴△ACD是直角三角形
(3)
解:由D(﹣1,4)可知,对称轴为x=﹣1,
∵M(m,0),∴PM=﹣m2﹣2m+3,MN=(﹣m﹣1)×2=﹣2m﹣2,
∴矩形PMNQ的周长=2(PM+MN)
=(﹣m2﹣2m+3﹣2m﹣2)×2
=﹣2m2﹣8m+2,
∵﹣2m2﹣8m+2=﹣2(m+2)2+10,
∴m=﹣2时,矩形的周长最大,
∵A(﹣3,0),C(0,3),设直线AC解析式为y=kx+b,
则 解得: ,
∴解析式y=x+3,当x=﹣2时,则E(﹣2,1),
∴EM=1,AM=1,
∴S= AMEM= .
【解析】(1)通过解析式即可得出C点坐标,令y=0,解方程得出方程的解,即可求得A、B的坐标.(2)结论:△ACD是直角三角形.连接CD、AD,设抛物线的对称轴交AC于点H,过点C作CF⊥DH于点F,只要证明DF=FH=CF即可解决问题.(3)设M点横坐标为m,则PM=﹣m2﹣2m+3,MN=(﹣m﹣1)×2=﹣2m﹣2,矩形PMNQ的周长d=﹣2m2﹣8m+2,将﹣2m2﹣8m+2配方,根据二次函数的性质,即可得出m的值,然后求得直线AC的解析式,把x=m代入可以求得三角形的边长,从而求得三角形的面积.
【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.