题目内容
如图,在平面直角坐标系中,直线AC:与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=ax2+bx+c过点A、点C,且与x轴的另一交点为B(10,0),又点P是抛物线的对称轴上一动点.(1)求点A的坐标、抛物线的解析式及顶点N的坐标;
(2)在图1中的上找一点P,使P到点A与点C的距离之和最小;并求△PAC周长的最小值;
(3)如图2,在线段CO上有一动点M以每秒2个单位的速度从点C向点O移动(M不与端点C、O重合),过点M作MH∥CB交x轴于点H,设M移动的时间为秒,试把△PHM的面积S表示成时间的函数,当为何值时,S有最大值,并求出最大值.
【答案】分析:(1)利用一次函数与坐标中交点求法得出A,C坐标,再利用待定系数法求出二次函数的解析式;
(2)由轴对称可知该题周长最小即为 AC+BC的长,从而求出;
(3)由△OBC∽△CMN,得到高关于t的式子,因为MH∥BC,得到△MHP三角形底边关于t的表达式,根据t的取值范围,从而求得S的最大值.
解答:解:(1)由题意直线AC与x轴的交点为A,
所以当y=0,则x=-6,
所以点A(-6,0).
同理点C(0,8),
点B(10,0),
由点A,B,C三点的二次函数式为y=ax2+bx+c,
,
解得:,
得出y==-(x-2)2+.
顶点N(2,);
(2)要使P到点A与点C的距离之和最小,根据A,B关于对称轴对称得出,连接BC,交对称轴于一点P,
此时P到点A与点C的距离之和最小,
可知三角形PAC最小即为AC+BC,
∵AC==10,BC==2,
∴△PAC周长的最小值为:10,
(3)如图,作MN⊥BC于点N,
∵∠MCN=∠OCB,∠MNC=∠COB,
∴△OBC∽△NCM,
所以=,
即h=.
因为MH∥BC,
所以,
解得MH==,
S=MH•h,
=×(8-2t)×,
=10t-,
因为每秒移动2个单位,
则当t=-=2时符合范围0<t<4,
所以当t=2时S最大为10.
点评:本题考查了二次函数的综合应用,以及利用三点求二次函数式、相似三角形的性质等知识,利用三角形面积求出S与t的关系是解题关键.
(2)由轴对称可知该题周长最小即为 AC+BC的长,从而求出;
(3)由△OBC∽△CMN,得到高关于t的式子,因为MH∥BC,得到△MHP三角形底边关于t的表达式,根据t的取值范围,从而求得S的最大值.
解答:解:(1)由题意直线AC与x轴的交点为A,
所以当y=0,则x=-6,
所以点A(-6,0).
同理点C(0,8),
点B(10,0),
由点A,B,C三点的二次函数式为y=ax2+bx+c,
,
解得:,
得出y==-(x-2)2+.
顶点N(2,);
(2)要使P到点A与点C的距离之和最小,根据A,B关于对称轴对称得出,连接BC,交对称轴于一点P,
此时P到点A与点C的距离之和最小,
可知三角形PAC最小即为AC+BC,
∵AC==10,BC==2,
∴△PAC周长的最小值为:10,
(3)如图,作MN⊥BC于点N,
∵∠MCN=∠OCB,∠MNC=∠COB,
∴△OBC∽△NCM,
所以=,
即h=.
因为MH∥BC,
所以,
解得MH==,
S=MH•h,
=×(8-2t)×,
=10t-,
因为每秒移动2个单位,
则当t=-=2时符合范围0<t<4,
所以当t=2时S最大为10.
点评:本题考查了二次函数的综合应用,以及利用三点求二次函数式、相似三角形的性质等知识,利用三角形面积求出S与t的关系是解题关键.
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