题目内容

【题目】已知:抛物线 经过坐标原点,且当 时, y随x的增大而减小.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如下图,设点A是该抛物线上位于x轴下方的一个动点,过点A作x轴的平行线交抛物线于另一点D,再作AB x轴于点B, DC x轴于点C.

①当 BC=1时,直接写出矩形ABCD的周长;
②设动点A的坐标为(a, b),将矩形ABCD的周长L表示为a的函数,并写出自变量的取值范围,判断周长是否存在最大值,如果存在,求出这个最大值,并求出此时点A的坐标;如果不存在,请说明理由.

【答案】
(1)解:把(0,0)代入y=x2+(2m﹣1)x+m2﹣1,∴0=m2﹣1,∴m=±1,∵当x<0时,y随x的增大而减小,∴对称轴x= >0,∴m< ,∴m=﹣1,∴抛物线的解析式为y=x2﹣3x
(2)解:①∵AD∥x轴,∴A与D关于抛物线的对称轴对称,∵抛物线的对称轴为x= ,BC=1

∴点B的横坐标为1,∴把x=1代入y=x2﹣3x,∴y=﹣2,∴AB=2,∴矩形ABCD的周长为:2×2+2×1=6;

②把A(a,b)代入y=x2﹣3x,∴b=a2﹣3a,∴A(a,a2﹣3a),令y=0代入y=x2﹣3x,∴x=0或x=3,∴由题意知:0<a<3,∴AB=3a﹣a2,由①可知:A与D关于x= 对称,∴D的坐标为(3﹣a,a2﹣3a),∴AD=|3﹣a﹣a|=|3﹣2a|,分两种情况讨论:

当0<a≤ 时,∴AD=3﹣2a,∴L=2(AB+AD)=﹣2a2+2a+6=﹣2(a﹣ 2+ ,当a= 时,L的最大值为 ,此时A的坐标为( ,﹣ );

<a<3时,∴AD=2a﹣3,∴L=2(AB+AD)= =﹣2(a﹣ 2+ ,当a= 时,L的最大值为 ,此时A的坐标为( ,﹣ ).

综上所述:L= ,当A的坐标为( ,﹣ )或( ,﹣ ),L的最大值为


【解析】(1)把原点坐标(0,0)代入抛物线解析式,由“x < 0 时, y随x的增大而减小.”可判断出开口向上,a取正值;(2)由抛物线的对称性可知B、C是对称点,结合对称轴求出B横坐标,代入解析式,进而求出AB,最后求出周长;(2)需分类讨论,分A在对称轴的左侧或右侧,构建关于周长的函数,分别求出两种情况下的最大值,求出相应的A的坐标.

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