题目内容
已知抛物线y=x2+(2n-1)x+n2-1(n为常数).
(1)当该抛物线经过坐标原点,并且顶点在第四象限时,求出它所对应的函数关系式;
(2)设A是(1)所确定的抛物线上位于x轴下方、且在对称轴左侧的一个动点,过A作x轴的平行线,交抛物线于另一点D,再作AB⊥x轴于B,DC⊥x轴于C.
①当BC=1时,求矩形ABCD的周长;
②试问矩形ABCD的周长是否存在最大值?如果存在,请求出这个最大值,并指出此时A点的坐标;如果不存在,请说明理由.
解析:
(1)由已知条件,得n2-1=0………………………………1分 解这个方程,得n1=1,n2=-1…………………2分 当n=1时,得y=x2+x,此抛物线的顶点不在第四象限. 当n=-1时,得y=x2-3x,此抛物线的顶点在第四象限.………………4分 ∴所求的函数关系为y=x2-3x.………………5分 (2)由y=x2-3x,令y=0,得x2-3x=0,解得x1=0,x2=3 ∴抛物线与x轴的另一个交点为(3,0) ∴它的顶点为(,),对称轴为直线x=,其大致位置如图所示,………………6分 ①∵BC=1,由抛物线和矩形的对称性易知OB=×(3-1)=1. ∴B(1,0)……7分 ∴点A的横坐标x=1,又点A在抛物线y=x2-3x上, ∴点A的纵坐标y=12-3×1=-2. ∴AB=|y|=|-2|=2.……8分 ∴矩形ABCD的周长为:2(AB+BC)=2×(2+1)=6.…………9分 ②∵点A在抛物线y=x2-3x上,故可设A点的坐标为(x,x2-3x),…………10分 ∴B点的坐标为(x,0).(0<x<) ∴BC=3-2x,A在x轴下方, ∴x2-3x<0, ∴AB=|x2-3x|=3x-x2…………11分 ∴矩形ABCD的周长 P=2[(3x-x2)+(3-2x)]=-2(x-)2+…12分 ∵a=-2<0, ∴当x=时,矩形ABCD的周长P最大值为.………………13分 此时点A的坐标为A(,).………………14分 |