题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D为该抛物线上的一个动点,且在直线AC上方,当以A、C、D为顶点的三角形面积最大时,求点D的坐标及此时三角形的面积;
(3)以AB为直径作⊙M,直线经过点E(﹣1,﹣5),并且与⊙M相切,求该直线的解析式.
【答案】(1)y=﹣x2﹣x+2;(2)2,D的坐标为(﹣2,2);(3)y=x﹣或y=﹣x﹣.
【解析】试题分析:
(1)由已知条件可设抛物线解析式为: ,再代入点C的坐标(0,2)解得的值即可得到抛物线的解析式;
(2)如图2,过点D作DH⊥AB于H,交直线AC于点G,由A、C的坐标求出直线AC的解析式,设点D的横坐标为“m”,则可用含“m”的代数式表达出DG的长,结合S△ADC=DG×OA即可用“m”的式子表达出其面积,配方即可得到当“m”为何值时,面积最大,并得到面积的最大值;
(3)如图3,设过点E的直线与⊙M相切于点F,与x轴交于点N,连接MF,则有MF⊥EN,由已知条件易得:⊙M的半径为3,点M的坐标为:(﹣1,0),ME=5,在Rt△MFE中可求得EF=4;再证△MEF∽△NEM,由两三角形对应边成比例可求得MN=,从而可求得点N的坐标为( ,0)或(,0),结合点E的坐标即可求得直线NE的解析式.
试题解析:
(1)抛物线与轴交于A(﹣4,0),B(2,0),
∴可设,
又∵抛物线过点C(0,2),
∴,解得: ,
∴抛物线的解析式为: ;
(2)过点D作DH⊥AB于H,交直线AC于点G,如图2.
设直线AC的解析式为,由已知可得: ,
解得: ,
∴直线AC的解析式为.
设点D的横坐标为m,则点G的横坐标也为m,
∴DH=,GH=,
∴DG=DH-GH= ,
∴S△ADC=DG·OA
=
=
=,
∵点D在直线AC上方的抛物线上,
∴,
∴当m=﹣2时,S△ADC取到最大值2.
此时yD=,
∴点D的坐标为(﹣2,2);
(3)设过点E的直线与⊙M相切于点F,与x轴交于点N,连接MF,如图3,
则有MF⊥EN.
∵A(﹣4,0),B(2,0),
∴AB=6,MF=MB=MA=3,
∴点M的坐标为:(﹣1,0).
∵E(﹣1,﹣5),
∴ME=5,∠EMN=90°.
∴在Rt△MFE中,EF=.
∵∠MEF=∠NEM,∠MFE=∠EMN=90°,
∴△MEF∽△NEM,
∴,即: ,
解得:NM=,
∴点N的坐标为(,0)即( ,0)或(,0)即(,0).
设直线EN的解析式为y=px+q.
①当点N的坐标为( ,0)时,由题意可得: ,
解得: ,
∴直线EN的解析式为.
②当点N的坐标为(,0)时,
同理可得:直线EN的解析式为: .
综上所述:所求直线的解析式为: 或.