题目内容

【题目】已知:抛物线的对称轴为x=﹣1,与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,其中A(﹣3,0)、C(0,﹣2).
(1)求这条抛物线的函数表达式.
(2)已知在对称轴上存在一点P,使得△PBC的周长最小.请求出点P的坐标.
(3)若点D是线段OC上的一个动点(不与点O、点C重合).过点D作DE∥PC交x轴于点E.连接PD、PE.设CD的长为m,△PDE的面积为S.求S与m之间的函数关系式.试说明S是否存在最大值,若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由.

【答案】
(1)解:设y=ax2+bx+c(a≠0),则

解得

∴此抛物线的解析式为y= x2+ x﹣2;


(2)解:如图,连接AC、BC.

因为BC的长度一定,所以△PBC周长最小,就是使PC+PB最小.

B点关于对称轴的对称点是A点,AC与对称轴x=﹣1的交点即为所求的点P.

设直线AC的表达式为y=kx+b,则

解得

∴此直线的表达式为y=﹣ x﹣2,

把x=﹣1代入得y=﹣

∴P点的坐标为(﹣1,﹣ );


(3)解:S存在最大值,

理由:如图,∵DE∥PC,即DE∥AC,

∴△OED∽△OAC,

= ,即 =

∴OE=3﹣ m,OA=3,AE= m,

∴S=SOAC﹣SOED﹣SAEP﹣SPCD

= ×3×2﹣ ×(3﹣ m)×(2﹣m)﹣ × ×m×1

=﹣ m2+ m

=﹣ (m﹣1)2+

∵﹣ <0,

∴当m=1时,S最大=


【解析】(1)已知抛物线过C(0,﹣2)点,那么c=﹣2;根据对称轴为x=﹣1,因此﹣ =﹣1,然后将A点的坐标代入抛物线中,通过联立方程组即可得出抛物线的解析式;(2)本题的关键是确定P点的位置,由于A是B点关于抛物线对称轴的对称点,因此连接AC与抛物线对称轴的交点就是P点.可根据A,C的坐标求出AC所在直线的解析式,然后根据一次函数的解析式求出与抛物线对称轴的交点,即可得出P点的坐标;(3)△PDE的面积=△OAC的面积﹣△PDC的面积﹣△ODE的面积﹣△AEP的面积,△OAC中已知A,C的坐标,可求出△OAC的面积.△PDC中以CD为底边,P的横坐标的绝对值为高,即可表示出△PDC的面积.△ODE中可先用m表示出OD的长,然后根据△ODE与△OAC相似,求出OE的长,根据三角形的面积计算公式可用m表示出△ODE的面积.△PEA中以AE为底边(可用OE的长表示出AE),P点的纵坐标的绝对值为高,可表示出△PEA的面积.由此可表示出△ODE的面积,即可得出关于S,m的函数关系式.然后根据函数的性质,求出三角形的最大面积以及对应的m的值.
【考点精析】通过灵活运用确定一次函数的表达式和相似三角形的判定与性质,掌握确定一个一次函数,需要确定一次函数定义式y=kx+b(k不等于0)中的常数k和b.解这类问题的一般方法是待定系数法;相似三角形的一切对应线段(对应高、对应中线、对应角平分线、外接圆半径、内切圆半径等)的比等于相似比;相似三角形周长的比等于相似比;相似三角形面积的比等于相似比的平方即可以解答此题.

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