题目内容
【题目】如图所示,抛物线y=ax2﹣ x+c经过原点O与点A(6,0)两点,过点A作AC⊥x轴,交直线y=2x﹣2于点C,且直线y=2x﹣2与x轴交于点D.
(1)求抛物线的解析式,并求出点C和点D的坐标;
(2)求点A关于直线y=2x﹣2的对称点A′的坐标,并判断点A′是否在抛物线上,并说明理由;
(3)点P(x,y)是抛物线上一动点,过点P作y轴的平行线,交线段CA′于点Q,设线段PQ的长为l,求l与x的函数关系式及l的最大值.
【答案】
(1)
解:把点O(0,0),A(6,0)代入y=ax2﹣ x+c,得 ,解得 ,
∴抛物线解析式为y= x2﹣ x.
当x=6时,y=2×6﹣2=10,
当y=0时,2x﹣2=0,解得x=1,
∴点C坐标(6,10),点D的坐标(1,0)
(2)
解:过点A′作AF⊥x轴于点F,
∵点D(1,0),A(6,0),可得AD=5,
在Rt△ACD中,CD= =5 ,
∵点A与点A′关于直线y=2x﹣2对称,
∴∠AED=90°,
∴S△ADC= ×5 AE= ×5×10,
解得AE=2 ,
∴AA′=2AE=4 ,DE= = ,
∵∠AED=∠AFA′=90°,∠DAE=∠A′AF,
∴△ADE∽△AA′F,
∴ = = ,
解得AF=4,A′F=8,
∴OF=8﹣6=2,
∴点A′坐标为(﹣2,4),
当x=﹣2时,y= ×4﹣ ×(﹣2)=4,
∴A′在抛物线上
(3)
解:∵点P在抛物线上,则点P(x, x2﹣ x),
设直线A′C的解析式为y=kx+b,
∵直线A经过A′(﹣2,4),C(6,10)两点,
∴ ,解得 ,
∴直线A′C的解析式为y= x+ ,
∵点Q在直线A′C上,PQ∥AC,点Q的坐标为(x, x+ ),
∵PQ∥AC,又点Q在点P上方,
∴l=( x+ )﹣( x2﹣ x)=﹣ x2+ x+ ,
∴l与x的函数关系式为l=﹣ x2+ x+ ,(﹣2<x≤6),
∵l=﹣ x2+ x+ =﹣ (x﹣ )2+ ,
∴当x= 时,l的最大值为 .
【解析】(1)把O、A代入抛物线解析式即可求出a、c,令y=0,即可求出D坐标,根据A、C两点横坐标相等,即可求出点C坐标.(2)过点A′作AF⊥x轴于点F,求出A′F、FO即可解决问题.(3)设点P(x, x2﹣ x),先求出直线A′C的解析式,再构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题.本题考查二次函数的综合题、待定系数法,最值问题等知识,解题的关键是灵活掌握二次函数的性质,学会构建二次函数解决问题最值问题,属于中考压轴题.
【考点精析】掌握二次函数的最值是解答本题的根本,需要知道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.