题目内容

如图,抛物线y=ax2+bx+4与x轴的两个交点分别为A(-4,0)、B(2,0),与y轴交于点C,顶点为D.E(1,2)为线段BC的中点,BC的垂直平分线与x轴、y轴分别交于F、G.

(1)求抛物线的函数解析式,并写出顶点D的坐标;

(2)在直线EF上求一点H,使△CDH的周长最小,并求出最小周长;

(3)若点K在x轴上方的抛物线上运动,当K运动到什么位置时,△EFK的面积最大?并求出最大面积.

答案:
解析:

  (1)由题意,得解得,b=-1.

  所以抛物线的解析式为,顶点D的坐标为(-1,).

  (2)设抛物线的对称轴与x轴交于点M.因为EF垂直平分BC,即C关于直线EG的对称点为B,连结BD交于EF于一点,则这一点为所求点H,使DH+CH最小,即最小为

  DH+CH=DH+HB=BD=.而.

  ∴△CDH的周长最小值为CD+DR+CH=.

  设直线BD的解析式为y=k1x+b,则  解得,b1=3.

  所以直线BD的解析式为y=x+3.

  由于BC=2,CE=BC/2=,Rt△CEG∽△COB,

  得CE∶CO=CG∶CB,所以CG=2.5,GO=1.5.G(0,1.5).

  同理可求得直线EF的解析式为y=x+.

  联立直线BD与EF的方程,解得使△CDH的周长最小的点H(,).

  (3)设K(t,),xF<t<xE.过K作x轴的垂线交EF于N.

  则KN=yK-yN=-(t+)=.

  所以S△EFK=S△KFN+S△KNE=KN(t+3)+KN(1-t)=2KN=-t2-3t+5=-(t+)2+.

  即当t=-时,△EFK的面积最大,最大面积为,此时K(-,).


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