题目内容
【题目】如图,抛物线y=-x 2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知经过B、C两点的直线的表达式为y=-x+3.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点P(m,0)是线段OB上的一个动点,过点P作y轴的平行线,交直线BC于D,交抛物线于E,EF∥x轴,交直线BC于F,DG∥x轴,FG∥y轴,DG与FG交于点G.设四边形DEFG的面积为S,当m为何值时S最大,最大值是多少?
(3)在坐标平面内是否存在点Q,将△OAC绕点Q逆时针旋转90°,使得旋转后的三角形恰好有两个顶点落在抛物线上.若存在,求出所有符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
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【答案】(1)y=-x 2+2x+3 (2)当m=
时,S有最大值
(3)存在符合条件的点Q,点Q的坐标为(
,
)或(
,
)
【解析】试题分析:(1)先求出直线与x轴和y轴的交点坐标,再代入抛物线解析式中,即可求得抛物线的解析式;
(2)由P坐标可表示D、E点坐标,进而表示出DE长,由二次函数的最值可求得当DE去最大值时m的值,由于四边形DEFG为正方形,所以面积为DE 2,即可求得S的最大值;
(3)分两种情况讨论:①当点A′、C′ 落在抛物线上时;②当点O′、C′ 落在抛物线上时,
即可求得点Q的坐标.
试题解析:(1)在y=-x+3中,令y=0,得x=3;令x=0,得y=3,
∴B(3,0),C(0,3)
∵抛物线y=-x 2+bx+c经过B、C两点
∴![]()
解得 ![]()
∴抛物线的函数表达式为y=-x 2+2x+3;
(2)∵P(m,0),PD∥y轴交直线BC于D,交抛物线于E
∴D(m,-m+3),E(m,-m 2+2m+3)
∴DE=-m 2+2m+3-( -m+3 )=-m 2+3m=-( m-
)2+ ![]()
∴当m=
时,DE有最大值
,
由题意可知四边形DEFG为矩形
∵OB=OC=3,
∴∠DBP=∠BDP=∠EDF=∠EFD=45°
∴DE=EF∴四边形DEFG为正方形
∴S=DE 2
∴当m=
时,S有最大值
;
(3)如图所示,有两种情况:
①当点A′、C′ 落在抛物线上时
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由O′A′=OA=1,O′C′=OC=3
设A′(a,-a 2+2a+3),则C′(a-3,-a 2+2a+4)
∴-a 2+2a+4=-( a-3 )2+2( a-3 )+3
解得a=
,∴A′(
,
)
作QN⊥x轴于N,A′M⊥QN于M,连接QA、QA′
则∠AQA′=90°,可证△QAN≌△A′QM
设Q(x,y),则QM=AN=x+1
A′M=QN=y=x+1+
=
-x
解得x=
,y= ![]()
∴Q1(
,
)
②当点O′、C′ 落在抛物线上时
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则O′、C′ 两点关于抛物线的对称轴对称,易知抛物线的对称轴为直线x=1,
由O′C′=OC=3,可知C′(-
,
),
作QN⊥O′C′ 于N,CM⊥QN于M,连接QC、QC′
则∠CQC′=90°,
可证△CQM≌△QC′N,
设Q(x,y),则QM=C′N=x+![]()
CM=QN=y-
=x=3-( x+
)- ![]()
解得x=
,y= ![]()
∴Q2(
,
)
综上所述,存在符合条件的点Q,点Q的坐标为(
,
)或(
,
)
【题目】某学校对学生的暑假参加志愿服务时间进行抽样调查,将收集的数据分成A、B、C、D、E五组进行整理,并绘制成如下的统计图表(图中信息不完整).
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请结合以上信息解答下列问题
(1)求a、m、n的值.
(2)补全“人数分组统计图①中C组的人数和图②A组和B组的比例值”.
(3)若全校学生人数为800人,请估计全校参加志愿服务时间在30≤x<40的范围的学生人数.
分组统计表
组别 | 志愿服务时间 x(时) | 人数 |
A | 0≤x<10 | a |
B | 10≤x<20 | 40 |
C | 20≤x<30 | m |
D | 30≤x<40 | n |
E | x≥40 | 16 |