题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2﹣5ax﹣4交x轴于A,B两点(点A位于点B的左侧),交y轴于点C,过点C作CD∥AB,交抛物线于点D,连接AC、AD,AD交y轴于点E,且AC=CD,过点A作射线AF交y轴于点F,AB平分∠EAF.
(1)此抛物线的对称轴是 ;
(2)求该抛物线的解析式;
(3)若点P是抛物线位于第四象限图象上一动点,求△APF面积S△APF的最大值,以及此时点P的坐标;
(4)点M是线段AB上一点(不与点A,B重合),点N是线段AD上一点(不与点A,D重合),则两线段长度之和:MN+MD的最小值是 .
【答案】(1)直线x=;(2)抛物线解析式为y=x2﹣x﹣4;(3)当x=4时,S△APF的最大值为,此时P点坐标为(4,﹣);(4).
【解析】分析:(1)直接利用抛物线的对称轴方程求解;(2)先确定C(0,4)再利用对称性得到D(5,-4),从而得到CD=AC=5,然后求出A点的坐标,再把A点坐标代入y=ax-5ax-4中求出a即可;(3)作PQ∥y轴交AF于Q,如图1,先利用待定系数法确定直线AD的解析式为y=﹣x﹣得到E(0,-),再根据等腰三角形的三线合一确定F(0,),则易得直线AF的解析式为y=,设P(x,-4)(0<x<8=,则Q(x,) ,所以PQ= ,然后利用三角形面积公式,根据可表示出,最后利用二次函数的性质解决问题;
(4)作DQ⊥AF于Q,交x轴于M,作MN⊥AD于N,EH⊥AF于H,如图2,利用两点之间线段最短和垂线段最短判断此时MN+MD的值最小,再利用面积法求出EH,然后利用平行线分线段成比例定理计算DQ即可.
详解:(1)抛物线的对称轴为直线x=﹣=;
(2)当x=0时,y=ax2﹣5ax﹣4=﹣4,则C(0,﹣4);
∵CD∥x轴,
∴点C与点D关于直线x=对称,
∴D(5,﹣4),CD=5,
∵AC=CD,
∴AC=5,
在Rt△AOC中,OA==3,
∴A(﹣3,0),
把A(﹣3,0)代入y=ax2﹣5ax﹣4得9a+15a﹣4=0,解得a=,
∴抛物线解析式为y=x2﹣x﹣4;
(3)作PQ∥y轴交AF于Q,如图1,
当y=0时, x2﹣x﹣4=0,解得x1=﹣3,x2=8,则P(8,0),
设直线AD的解析式为y=kx+b,
把A(﹣3,0),D(5,﹣4)代入得,解得,
∴直线AD的解析式为y=﹣x﹣,
当x=0时,y=﹣x﹣=﹣,则E(0,﹣),
∵AB平分∠EAF,AO⊥EF,
∴OF=OE=,
∴F(0,),
易得直线AF的解析式为y=x+,
设P(x, x2﹣x﹣4)(0<x<8),则Q(x, x+),
∴PQ=x+﹣(x2﹣x﹣4)=﹣x2+x+,
∴S△APF=S△PAQ﹣S△PFQ=3PQ=﹣x2+2x+=﹣(x﹣4)2+,
当x=4时,S△APF的最大值为,此时P点坐标为(4,﹣);
(4)作DQ⊥AF于Q,交x轴于M,作MN⊥AD于N,EH⊥AF于H,如图2,
∵AB平分∠EAF,
∴MQ=MN,
∴MN+MD=DQ,
∴此时MN+MD的值最小,
∵A(﹣3,0),E(0,﹣),D(5,﹣4),
∴AE==,AD==4,
∵OAEF=EHAF,
∴EH==,
∵EH∥DQ,
∴=,即=,
∴DQ=,
即MN+MD的最小值是.
故答案为直线x=;.