题目内容
【题目】如图,Rt△ABO的两直角边OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,O为坐标原点,A、B两点的坐标分别为(﹣3,0)、(0,4),抛物线y=
x2+bx+c经过B点,且顶点在直线y=
上.
(1)求抛物线对应的函数关系式;
(2)若△DCE是由△ABO沿x轴向右平移得到的,当四边形ABCD是菱形时,试判断点C和点D是否在该抛物线上,并说明理由.
(3)在(2)的条件下,若M点是CD所在直线下方该抛物线上的一个动点,过点M作MN平行于y轴交CD于点N.设点M的横坐标为t,MN的长度为s,求s与t之间的函数关系式,写出自变量t的取值范围,并求s取大值时,点M的坐标.
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【答案】(1)y=
x2﹣
x+4;(2)点C和点D在所求抛物线上;(3)s=﹣
(t﹣
)2+
,当s最大时,此时点M的坐标为(
,
).
【解析】
(1)已知了抛物线上A、B点的坐标以及抛物线的对称轴方程,可用待定系数法求出抛物线的解析式.
(2)首先求出AB的长,将A、B的坐标向右平移AB个单位,即可得出C、D的坐标,再代入抛物线的解析式中进行验证即可.
(3)根据C、D的坐标,易求得直线CD的解析式;那么线段MN的长实际是直线BC与抛物线的函数值的差,可将x=t代入两个函数的解析式中,得出的两函数值的差即为l的表达式,由此可求出l、t的函数关系式,根据所得函数的性质即可求出l取最大值时,点M的坐标.
(1)∵y=
x2+bx+c的顶点在直线x=
上,
∴可设所求抛物线对应的函数关系式为y=
(x﹣
)2+m,
∵点B(0,4)在此抛物线上,
∴4=
(0﹣
)2+m,
∴m=﹣
,
∴所求函数关系式为:y=
(x﹣
)2﹣
=
x2﹣
x+4;
(2)在Rt△ABO中,OA=3,OB=4,
∴AB=
=5.
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD=DA=AB=5,
∵A、B两点的坐标分别为(﹣3,0))、(0,4),
∴C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0);
当x=5时,y=
×52﹣
×5+4=4,
当x=2时,y=
×22﹣
×2+4=0,
∴点C和点D在所求抛物线上;
(3)设直线CD对应的函数关系式为y=kx+n,
则
,
解得:
;
∴y=
x﹣
.
∵MN∥y轴,M点的横坐标为t,
∴N点的横坐标也为t;
则yM=
t2﹣
t+4,yN=
t﹣
,
∴s=yN﹣yM=(
t﹣
)﹣(
t2﹣
t+4)
=﹣
(t﹣
)2+
,
∵﹣
<0,
∴当t=
时,s最大=
,此时yM=
×(
)2﹣
×
+4=
.
此时点M的坐标为(
,
).