题目内容
【题目】如图已知直线
与抛物线y=ax2+bx+c相交于A(﹣1,0),B(4,m)两点,抛物线y=ax2+bx+c交y轴于点C(0,﹣
),交x轴正半轴于D点,抛物线的顶点为M.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点P为直线AB下方的抛物线上一动点,当△PAB的面积最大时,求△PAB的面积及点P的坐标;
(3)若点Q为x轴上一动点,点N在抛物线上且位于其对称轴右侧,当△QMN与△MAD相似时,求N点的坐标.
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【答案】(1)
;(2)
,P(
,
);(3)N(3,0)或N(2+
,1+
)或N(5,6)或N(
,1﹣
).
【解析】
(1)将点
代入
,求出
,将点
代入
,即可求函数解析式; (2)如图,过
作
轴,交
于
,求出
的解析式,设
,表示
点坐标,表示
长度,利用
,建立二次函数模型,利用二次函数的性质求最值即可, (3)可证明△MAD是等腰直角三角形,由△QMN与△MAD相似,则△QMN是等腰直角三角形,设
①当MQ⊥QN时,N(3,0); ②当QN⊥MN时,过点N作NR⊥x轴,过点M作MS⊥RN交于点S,由
(AAS),建立方程求解; ③当QN⊥MQ时,过点Q作x轴的垂线,过点N作NS∥x轴,过点
作
R∥x轴,与过M点的垂线分别交于点S、R;可证△MQR≌△QNS(AAS),建立方程求解; ④当MN⊥NQ时,过点M作MR⊥x轴,过点Q作QS⊥x轴,过点N作x轴的平行线,与两垂线交于点R、S;可证△MNR≌△NQS(AAS),建立方程求解.
解:(1)将点
代入
,∴
,
将点
代入
,
解得:
,
∴函数解析式为
;
(2)如图,过
作
轴,交
于
,设
为
,
因为:
所以:
,解得:
,
所以直线AB为:
,设
,则
,
所以:
,
![]()
所以:
,
当
,
,
此时:
.
(3)∵
,
∴
,
∴△MAD是等腰直角三角形.
∵△QMN与△MAD相似,∴△QMN是等腰直角三角形,
设![]()
①如图1,当MQ⊥QN时,此时
与
重合,N(3,0);
![]()
②如图2,当QN⊥MN时,过点N作NR⊥x轴于
,过点M作MS⊥RN交于点S.
![]()
∵QN=MN,∠QNM=90°,∴
(AAS),
∴
,
∴
,
,∴
,∴
;
③如图3,当QN⊥MQ时,过点Q作x轴的垂线,过点N作NS∥x轴,过点
作
R∥x轴,与过
点的垂线分别交于点S、R;
![]()
∵QN=MQ,∠MQN=90°,∴△MQR≌△QNS(AAS),
,
,∴
,∴t=5,(舍去负根)∴N(5,6);
④如图4,当MN⊥NQ时,过点M作MR⊥x轴,过点Q作QS⊥x轴,
过点N作x轴的平行线,与两垂线交于点R、S;
∵QN=MN,∠MNQ=90°,∴△MNR≌△NQS(AAS),∴SQ=RN,
∴
,∴
.
,∴
,∴
;
综上所述:
或
或N(5,6)或
.
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【题目】用水平线和竖起线将平面分成若干个边长为1的小正方形格子,小正方形的顶点称为格点,以格点为顶点的多边形称为格点多边形.设格点多边形的面积为S,该多边形各边上的格点个数和为a,内部的格点个数为b,则
(史称“皮克公式”).
小明认真研究了“皮克公式”,并受此启发对正三角开形网格中的类似问题进行探究:正三角形网格中每个小正三角形面积为1,小正三角形的顶点为格点,以格点为顶点的多边形称为格点多边形,下图是该正三角形格点
中的两个多边形:
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根据图中提供的信息填表:
格点多边形各边上的格点的个数 | 格点边多边形内部的格点个数 | 格点多边形的面积 | |
多边形1 | 8 | 1 | |
多边形2 | 7 | 3 | |
… | … | … | … |
一般格点多边形 | a | b | S |
则S与a、b之间的关系为S= (用含a、b的代数式表示).