题目内容
(2007•乐山)如图,抛物线y=x2+bx+c(b≤0)的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,其中点A的坐标为(-2,0);直线x=1与抛物线交于点E,与x轴交于点F,且45°≤∠FAE≤60度.(1)用b表示点E的坐标;
(2)求实数b的取值范围;
(3)请问△BCE的面积是否有最大值?若有,求出这个最大值;若没有,请说明理由.
【答案】分析:(1)求E点的坐标关键是求出E的纵坐标.可将A点坐标代入抛物线的解析式中即可得出b,c的关系式.然后将E点的横坐标代入抛物线的解析式中即可得出E点的坐标.
(2)根据(1)的E点坐标即可的EF的长,在直角三角形AEF中,不难求出AF的长,可根据AF的长和∠FAE度数的取值范围即可求出EF的取值范围,即b的取值范围.
(3)由于三角形BCE的面积无法直接求出,因此可根据△BCE的面积=梯形OCEF的面积+△EFB的面积-△BOC的面积来得出关于△BCE的面积和b的函数关系式,根据函数的性质以及b的取值范围即可求出△BCE的面积的最大值.
解答:解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c过A(-2,0),
∴c=2b-4
∵点E在抛物线上,
∴y=1+b+c=1+2b-4+b=3b-3,
∴点E的坐标为(1,3b-3).
(2)由(1)得EF=3-3b,
∵45°≤∠FAE≤60°,AF=3,
∴1-
≤b≤0.
(3)△BCE的面积有最大值,
∵y=x2+bx+c的对称轴为x=-
,A(-2,0),
∴点B的坐标为(2-b,0),
由(1)得C(0,2b-4),
而S△BCE=S梯形OCEF+S△EFB-S△OCB=
(OC+EF)•OF+
EF•FB-
OB•OC
=
[(4-2b)+(3-3b)]×1+
(3-3b)(1-b)-
(2-b)•(4-2b)
=
(b2-3b+2),
∵y=
(b2-3b+2)的对称轴是b=
,1-
≤b≤0
∴当b=1-
时,S△BCE取最大值,
其最大值为
[(1-
)2-3(1-
)+2]=
.
点评:本题主要考查了二次函数的应用,综合性较强,考查学生数形结合的数学思想方法.
(2)根据(1)的E点坐标即可的EF的长,在直角三角形AEF中,不难求出AF的长,可根据AF的长和∠FAE度数的取值范围即可求出EF的取值范围,即b的取值范围.
(3)由于三角形BCE的面积无法直接求出,因此可根据△BCE的面积=梯形OCEF的面积+△EFB的面积-△BOC的面积来得出关于△BCE的面积和b的函数关系式,根据函数的性质以及b的取值范围即可求出△BCE的面积的最大值.
解答:解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c过A(-2,0),
∴c=2b-4
∵点E在抛物线上,
∴y=1+b+c=1+2b-4+b=3b-3,
∴点E的坐标为(1,3b-3).
(2)由(1)得EF=3-3b,
∵45°≤∠FAE≤60°,AF=3,
∴1-
(3)△BCE的面积有最大值,
∵y=x2+bx+c的对称轴为x=-
∴点B的坐标为(2-b,0),
由(1)得C(0,2b-4),
而S△BCE=S梯形OCEF+S△EFB-S△OCB=
=
=
∵y=
∴当b=1-
其最大值为
点评:本题主要考查了二次函数的应用,综合性较强,考查学生数形结合的数学思想方法.
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