题目内容
【题目】已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过原点,顶点为A(h,k)(h≠0).
(1)当h=1,k=2时,求抛物线的解析式;
(2)若抛物线y=tx2(t≠0)也经过点A,过a与t之间的关系式;
(3)在(2)的条件下,已知a=﹣ ,直线l:y=
x﹣1与抛物线y=tx2﹣
x﹣7交于点B,C,与x轴,y轴交于点D,E,点M在抛物线y=tx2﹣
x﹣7上,且点M的横坐标为m(0<m<6).MF∥y轴交于直线l于点F,点N在直线l上,且四边形MNFQ为矩形(如图),若矩形MNFQ的周长为P,求P的最大值.
【答案】
(1)解:∵由题意可知抛物线顶点坐标为(1,2),
∴可设抛物线解析式为y=a(x﹣1)2+2,
∵抛物线过原点,
∴0=a(0﹣1)2+2,解得a=﹣2,
∴抛物线解析式为y=﹣2(x﹣1)2+2;
(2)解:∵抛物线y=tx2(t≠0)也经过点A,
∴k=th2,
∴y=a(x﹣h)2+k=a(x﹣h)2+th2,
∵当x=0时y=0,
∴0=ah2+th2,
∵h≠0,
∴a+t=0,即a=﹣t;
(3)解:由(2)可知a=﹣t,
∴当a=-时,t=
,
∴M(m, m2-
m-7),F(m,
m﹣1),
∴FM=(m﹣1)﹣(
m2﹣
m﹣7)=﹣
m2+2m+6,
又在y= x﹣1中,
当x=0时,y=﹣1,y=0时,x=,
∴OD=,OE=1,
∴DE==
,
∵MF∥y轴,
∴∠DEO=∠MFN,
在矩形MNFQ中,NF=MF·cos∠MFN=MF·=
MF,
MN=MF·sin∠MFN=MF·=
MF,
∴P=2(MN+NF)=MF=
(﹣
m2+2m+6)=-
m2+
m+
=﹣
(m﹣2)2+
,
∵0<m<6,﹣<0,
∴当m=2时,P取最大值,最大值为 .
【解析】(1)由题可知抛物线顶点坐标为(1,2),依此可设抛物线解析式为y=a(x﹣1)2+2,又抛物线过原点,从而得出抛物线解析式.
(2)将A点坐标代入抛物线y=tx2(t≠0),再将(0,0)代入y=a(x﹣h)2+k,由此即可得出即a=﹣t.
(3)由(2)知a=﹣t,由题意知M(m, m2-
m-7),F(m,
m﹣1),从而得FM=﹣
m2+2m+6;根据已知条件得OD=
,OE=1,
根据勾股定理得DE=,由平行线性质得∠DEO=∠MFN;在矩形MNFQ中,由锐角三角函数定义得NF=
MF,MN=
MF,从而得出P=2(MN+NF)=﹣
(m﹣2)2+
,根据二次函数得性质和自变量的取值范围0<m<6得当m=2时,Pmin=
.
【考点精析】关于本题考查的勾股定理的概念和矩形的性质,需要了解直角三角形两直角边a、b的平方和等于斜边c的平方,即;a2+b2=c2;矩形的四个角都是直角,矩形的对角线相等才能得出正确答案.
