题目内容

8.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象的顶点坐标为(2,-9),该函数的图象与y轴交于点A(0,-5),与x轴交于点B,C
(1)求该二次函数的解析式;
(2)求点B的坐标;
(3)过点A作AD∥x轴,交二次函数的图象于点D,M为二次函数图象上一点,设点M的横坐标为m,且0<m≤5,过点M作MN∥y轴,交AD于点N,连接AM,MD,设△AMD的面积为s.
①求s关于m的函数解析式;
②判断出当点M在何位置时,△AMD的面积最大,并求出最大面积.

分析 (1)根据顶点坐标(2,-9),设出抛物线顶点形式,将(0,-5)代入求出a的值,即可确定出抛物线解析式;
(2)当y=0时,0=x2-4x-5,求得x的值,即可得出点B的坐标;
(3)①先根据当y=-5时,-5=x2-4x-5,求得D(4,-5),再分两种情况讨论:当0<m<4时,点M在AD的下方的抛物线上;当4≤m≤5时,点M在CD之间的抛物线上,分别求得s关于m的函数解析式;②分两种情况,求得当点M与点C重合时,△AMD的面积最大,最大面积为10.

解答 解:(1)设二次函数的解析式为y=a(x-h)2+k,
∵顶点坐标(2,-9)
∴y=a(x-2)2-9,
将点A(0,-5)代入,得
-5=4a-9,
解得a=1,
∴抛物线解析式为y=(x-2)2-9=x2-4x-5;

(2)当y=0时,0=x2-4x-5,
解得x1=5,x2=-1,
∴点B的坐标(-1,0),点C的坐标(5,0);

(3)①当y=-5时,-5=x2-4x-5,
解得x1=0,x2=4,
∴D(4,-5),
∵点M的横坐标为m,且0<m≤5,
∴当0<m<4时,点M在AD的下方的抛物线上,
设M(m,m2-4m-5),则
△AMD的面积=$\frac{1}{2}$×AD×MN,即s=$\frac{1}{2}$×4×[-5-(m2-4m-5)]=2(-m2+4m)=-2m2+8m(0<m<4);
当4≤m≤5时,点M在CD之间的抛物线上,
△AMD的面积=$\frac{1}{2}$×AD×MN,即s=$\frac{1}{2}$×4×[m2-4m-5-(-5)]=2(m2-4m)=2m2-8m(4≤m≤5);
综上所述,s关于m的函数解析式为s=$\left\{\begin{array}{l}{-2{m}^{2}+8m(0<m<4)}\\{2{m}^{2}-8m(4≤m≤5)}\end{array}\right.$;
②当点M与抛物线顶点重合时,m=2,
此时,s=-2×22+8×2=8,
当点M与点C重合时,m=5,
此时,s=2×52-8×5=10,
∴当点M与点C重合时,△AMD的面积最大,最大面积为10.

点评 此题主要考查了二次函数的综合应用,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.解决问题的关键是掌握运用二次函数的顶点式:y=a(x-h)2+k(a,h,k是常数,a≠0),其中(h,k)为顶点坐标;解题时注意分类思想的运用.

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