题目内容
【题目】已知抛物线C1:y=x2+2x﹣3与x轴交于点A,B(点A在点B左侧),与y轴交于点C,抛物线C2:y=ax2+bx+c经过点B,与x轴的另一个交点为E(﹣4,0),与y轴交于点D(0,2).
(1)求抛物线C2的解析式;
(2)设点P为线段AB上一动点(点P不与点A,B重合),过点P作x轴的垂线交抛物线C1于点M,交抛物线C2于点N.
①当四边形AMBN的面积最大时,求点P的坐标;
②当CM=DN≠0时,求点P的坐标.
【答案】
(1)
解:在y=x2+2x﹣3中,令y=0可得0=x2+2x﹣3,解得x=﹣3或x=1,令x=0可得y=﹣3,
∴A(﹣3,0),B(1,0),C(0,﹣3),
设抛物线C2的解析式为y=ax2+bx+c,
把B、D、E三点坐标代入可得 ,解得 ,
∴抛物线C2的解析式为y=﹣ x2﹣ x+2
(2)
解:设P(x,0)(﹣3<x<1),则M(x,x2+2x﹣3),N(x,﹣ x2﹣ x+2),
①∵点P为线段AB上一动点,
∴MN=﹣ x2﹣ x+2﹣(x2+2x﹣3)=﹣ x2﹣ x+5,
∴S四边形AMBN= ABMN= ×4(﹣ x2﹣ x+5)=﹣3x2﹣7x+10=﹣3(x+ )2+ ,
∵﹣3<0,
∴当x=﹣ 时,S四边形AMBN有最大值,
此时P点坐标为(﹣ ,0);
②分CM和DN平行和不平行两种情况,
当CM与DN不平行时,如图1,作MF⊥CD于F,NG⊥CD于G,
在Rt△MFC和Rt△NGD中
∴Rt△MFC≌Rt△NGD(HL),
∴FC=GD,
∴PM﹣PN=FO﹣OG=OC﹣OD=3﹣2=1,
∴﹣x2﹣2x+3﹣(﹣ x2﹣ x+2)=1,解得x=﹣1或x=0(舍去),
∴P(﹣1,0);
当CM∥DN时,如图2,
则四边形MNDC为平行四边形,
∴MN=CD=2+3=5,
∴﹣ x2﹣ x+5=5,解得x=0(舍去)或x=﹣ ,
∴P(﹣ ,0);
综上可知P点坐标为(﹣1,0)或(﹣ ,0)
【解析】(1)可先求得A、B、C的坐标,利用待定系数法可求得抛物线C2的解析式;(2)可设P(x,0),①则可表示出M、N的坐标,可表示出MN的长,从而可用x表示出四边形AMBN的面积,利用二次函数的性质可求得当其取最大值时x的值,可求得P点坐标;②分CM和DN平行和不平行两种情况,分别构造全等三角形可得到关于x的方程,从而可求得P点坐标.
【考点精析】本题主要考查了二次函数的性质和二次函数的最值的相关知识点,需要掌握增减性: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;如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大值(或最小值),即当x=-b/2a时,y最值=(4ac-b2)/4a才能正确解答此题.