题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为(2,9),与y轴交于点A(0,5),与x轴交于点E,B.
(1)求二次函数y=ax2+bx+c的解析式;
(2)过点A作AC平行于x轴,交抛物线于点C,点P为抛物线上的一点(点P在AC上方),作PD平行于y轴交AB于点D,问当点P在何位置时,四边形APCD的面积最大?并求出最大面积;
(3)若点M在抛物线上,点N在其对称轴上,使得以A,E,N,M为顶点的四边形是平行四边形,且AE为其一边,求点M,N的坐标.
【答案】
(1)解:设抛物线解析式为y=a +9,∵抛物线与y轴交于点A(0,5), ∴4a+9=5,
∴a=﹣1, y=﹣ +9=- +4x+5
(2)解:当y=0时,- +4x+5=0,∴x1=﹣1,x2=5,∴E(﹣1,0),B(5,0),
设直线AB的解析式为y=mx+n,∵A(0,5),B(5,0),∴m=﹣1,n=5,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+5;设P(x,﹣ +4x+5), ∴D(x,﹣x+5),
∴PD=- +4x+5+x﹣5=- +5x, ∵AC=4, ∴S四边形APCD= ×AC×PD=2(- +5x)=-2 +10x,
∴当x= 时, ∴S四边形APCD最大= ,
(3)解:如图,
过M作MH垂直于对称轴,垂足为H,∵MN∥AE,MN=AE,∴△HMN≌△AOE,∴HM=OE=1,
∴M点的横坐标为x=3或x=1,当x=1时,M点纵坐标为8,当x=3时,M点纵坐标为8,
∴M点的坐标为M1(1,8)或M2(3,8),∵A(0,5),E(﹣1,0), ∴直线AE解析式为y=5x+5,
∵MN∥AE,∴MN的解析式为y=5x+b,∵点N在抛物线对称轴x=2上,∴N(2,10+b),
∵AE2=OA2+0E2=26 ∵MN=AE ∴MN2=AE2 , ∴MN2=(2﹣1)2+[8﹣(10+b)]2=1+(b+2)2
∵M点的坐标为M1(1,8)或M2(3,8), ∴点M1 , M2关于抛物线对称轴x=2对称,
∵点N在抛物线对称轴上, ∴M1N=M2N, ∴1+(b+2)2=26, ∴b=3,或b=﹣7,
∴10+b=13或10+b=3 ∴当M点的坐标为(1,8)时,N点坐标为(2,13),
当M点的坐标为(3,8)时,N点坐标为(2,3)
【解析】(1)设出二次函数的顶点式y=a ( x 2 ) 2 +9,,把点A(0,5)代入解析式,即可求出解析式;(2)最值问题可利用函数思想解决,以P横坐标为自变量x,四边形APCD的面积为函数,构建关系式,配成顶点式,求出最大值;(3)可利用平行四边形的性质,对边平行且相等,即MN∥AE,MN=AE,△HMN≌△AOE,可求出MN 的解析式,利用两点间距离公式建立方程,求出坐标.