题目内容
【题目】已知:抛物线l1:y=﹣x2+bx+3交x轴于点A,B,(点A在点B的左侧),交y轴于点C,其对称轴为x=1,抛物线l2经过点A,与x轴的另一个交点为E(5,0),交y轴于点D(0,﹣ ).
(1)求抛物线l2的函数表达式;
(2)P为直线x=1上一动点,连接PA,PC,当PA=PC时,求点P的坐标;
(3)M为抛物线l2上一动点,过点M作直线MN∥y轴,交抛物线l1于点N,求点M自点A运动至点E的过程中,线段MN长度的最大值.
【答案】
(1)解:∵抛物线l1:y=﹣x2+bx+3的对称轴为x=1,
∴﹣ =1,解得b=2,
∴抛物线l1的解析式为y=﹣x2+2x+3,
令y=0,可得﹣x2+2x+3=0,解得x=﹣1或x=3,
∴A点坐标为(﹣1,0),
∵抛物线l2经过点A、E两点,
∴可设抛物线l2解析式为y=a(x+1)(x﹣5),
又∵抛物线l2交y轴于点D(0,﹣ ),
∴﹣ =﹣5a,解得a= ,
∴y= (x+1)(x﹣5)= x2﹣2x﹣ ,
∴抛物线l2的函数表达式为y= x2﹣2x﹣
(2)解:设P点坐标为(1,y),由(1)可得C点坐标为(0,3),
∴PC2=12+(y﹣3)2=y2﹣6y+10,PA2=[1﹣(﹣1)]2+y2=y2+4,
∵PC=PA,
∴y2﹣6y+10=y2+4,解得y=1,
∴P点坐标为(1,1)
(3)解:由题意可设M(x, x2﹣2x﹣ ),
∵MN∥y轴,
∴N(x,﹣x2+2x+3), x2﹣2x﹣
令﹣x2+2x+3= x2﹣2x﹣ ,可解得x=﹣1或x= ,
①当﹣1<x≤ 时,MN=(﹣x2+2x+3)﹣( x2﹣2x﹣ )=﹣ x2+4x+ =﹣ (x﹣ )2+ ,
显然﹣1< ≤ ,∴当x= 时,MN有最大值 ;
②当 <x≤5时,MN=( x2﹣2x﹣ )﹣(﹣x2+2x+3)= x2﹣4x﹣ = (x﹣ )2﹣ ,
显然当x> 时,MN随x的增大而增大,
∴当x=5时,MN有最大值, ×(5﹣ )2﹣ =12;
综上可知在点M自点A运动至点E的过程中,线段MN长度的最大值为12
【解析】(1)由抛物线l1的对称轴为x=1,得到b=2,得到抛物线l1的解析式,得到A点坐标为(﹣1,0),由待定系数法求出抛物线l2 的函数表达式;(2)设出P点坐标,由(1)可得C点坐标,由PC=PA,得到P点坐标为(1,1);(3)由题意可设出M点的坐标,由MN∥y轴,得到N点坐标,得出MN有最大值 ;②当 <x≤5时 ,显然当x> 时,MN随x的增大而增大,所以当x=5时,MN有最大值;综上可知在点M自点A运动至点E的过程中,线段MN长度的最大值为12;此题是综合题,难度较大,计算和解方程时需认真仔细.