题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,已知抛物线的顶点为A(﹣1,4),且经过点B(﹣2,3),与x轴分別交于C、D两点(点C在点D的左侧).
(1)求该抛物线对应的函数表达式;
(2)如图1,点M是抛物线上的一个动点,且在直线OB的上方,过点M作x轴的平行线与直线OB交于点N,连接OM.
①求MN的最大值;
②当△OMN为直角三角形时,直接写出点M的坐标;
(3)如图2,过点A的直线交x轴于点E,且AE∥y轴,点P是抛物线上A、D之间的一个动点,直线PC、PD与AE分別交于F、G两点.当点P运动时,EF+EG的和是否为定值?若是,试求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;(2)①;②点M的坐标为(0,3)或();(3)EF+EG的和为定值,该定值为8,理由见解析
【解析】
(1)由抛物线的顶点坐标可设抛物线对应的函数表达式为y=a(x+1)2+4,代入点B的坐标可求出a值,进而可得出抛物线对应的函数表达式;
(2)①由点B的坐标利用待定系数法可得出直线OB的函数表达式,联立直线OB和抛物线的函数表达式成方程组,通过解方程组可求出直线和抛物线的交点坐标,设点M的坐标为(m,﹣m2﹣2m+3)(﹣2<m<),则点N的坐标为(,﹣m2﹣2m+3),进而可得出MN=,再利用二次函数的性质即可解决最值问题;
②由MN∥x轴可知∠ONM≠90°,分∠OMN=90°和∠MON=90°两种情况考虑:(i)当∠OMN=90°时,线段OM在y轴上,利用二次函数图象上点的坐标特征即可求出点M的坐标;(ii)当∠MON=90°时,OM⊥OB,由点B的坐标可得出直线OM过点(3,2),进而可得出直线OM对应的函数表达式,联立直线OM和抛物线的函数表达式成方程组,通过解方程组可求出点M的坐标;
(3)利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点C,D的坐标,设点P的坐标为(n,﹣n2﹣2n+3)(﹣1<n<1),利用待定系数法可求出直线CP,DP对应的函数表达式,由点A的坐标结合AE∥y轴可得出直线AE对应的函数表达式,利用一次函数图象上点的坐标特征可求出点F,G的坐标,进而可得出EF,EG,EF+EG的值.
(1)∵抛物线的顶点为A(﹣1,4),
∴设抛物线对应的函数表达式为y=a(x+1)2+4.
将B(﹣2,3)代入y=a(x+1)2+4,得:3=a+4,
解得:a=﹣1,
∴抛物线对应的函数表达式为y=﹣(x+1)2+4,即y=﹣x2﹣2x+3.
(2)①设直线OB对应的函数表达式为y=kx(k≠0),
将B(﹣2,3)代入y=kx,得:3=﹣2k,
解得:k=﹣,
∴直线OB对应的函数表达式为y=﹣x.
联立直线OB和抛物线的函数表达式成方程组,得: ,
解得: .
设点M的坐标为(m,﹣m2﹣2m+3)(﹣2<m<),则点N的坐标为(m2+m﹣2,﹣m2﹣2m+3),
∴MN=m﹣(m2+m﹣2)=﹣m2﹣m+2=﹣(m+)2+.
∵﹣<0,
∴当m=﹣时,MN最大,最大值为.
②∵MN∥x轴,
∴∠ONM≠90°,
∴分两种情况考虑(如图3所述):
(i)当∠OMN=90°时,线段OM在y轴上.
∵当m=0时,y=﹣m2﹣2m+3=3,
∴点M的坐标为(0,3);
(ii)当∠MON=90°时,OM⊥OB,
∵点B的坐标为(﹣2,3),
∴点(3,2)在直线OM上,
∴直线OM对应的函数表达式为y=x.
联立直线OM和抛物线的函数表达式成方程组,得: ,
解得: (不合题意,舍去), ,
∴点M的坐标为().
综上所述:点M的坐标为(0,3)或().
(3)当y=0时,﹣x2﹣2x+3=0,
解得:x1=﹣3,x2=1,
∴点C的坐标为(﹣3,0),点D的坐标为(1,0).
设点P的坐标为(n,﹣n2﹣2n+3)(﹣1<n<1).
∵点C的坐标为(﹣3,0),点D的坐标为(1,0),
∴直线CP对应的函数表达式为y=(1﹣n)x+3﹣3n,直线DP对应的函数表达式为y=﹣(n+3)x+n+3(可利用待定系数法求出).
∵点A的坐标为(﹣1,4),AE∥y轴,
∴直线AE对应的函数表达式为x=﹣1.
当x=﹣1时,y=(1﹣n)x+3﹣3n=2﹣2n,y=﹣(n+3)x+n+3=2n+6,
∴点F的坐标为(﹣1,2﹣2n),点G的坐标为(﹣1,2n+6),
∴EF=2﹣2n,EG=2n+6,
∴EF+EG=8.
∴EF+EG的和为定值,该定值为8.
【题目】小王某月手机话费中的各项费用统计情况见下列图表,请你根据图表信息完成下列各题:
项目 | 月功能费 | 基本话费 | 长途话费 | 短信费 |
金额/元 | 5 | ▲ | ▲ | 25 |
(1)该月小王手机话费共有多少元?
(2)扇形统计图中,表示短信费的扇形的圆心角为多少度?
(3)请将表格补充完整;
(4)请将条形统计图补充完整.