题目内容
【题目】己知,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴的两个交点A,B的横坐标分别为1和2,与y轴的交点是C.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)若点D是y轴上的一点,是否存在D,使以B,C,D为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求点D的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)过点C作CE∥x轴,与二次函数y=﹣x2+bx+c的图象相交于点E,点H是该二次函数图象上的动点,过点H作HF∥y轴,交线段BC于点F,试探究当点H运动到何处时,△CHF与△HFE的面积之和最大,求点H的坐标及最大面积.
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【答案】(1)二次函数的表达式y=﹣x2+3x﹣2;(2)D(0,﹣1)或D(0,6);(3)最大面积为1.5,H(1,0).
【解析】试题分析:(1)由已知利用待定系数法进行求解即可得解析式;
(2)分两种情况,利用相似三角形的比例式即可求出点D的坐标;
(3)先求出直线BC的解析式,进而求出△CHF与△HFE的面积之和的函数关系式,即可求出最大值.
试题解析:(1)∵二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴的两个交点A,B的横坐标分别为1和2,
∴A(1,0),B(2,0),
∴
,
∴
,
∴二次函数的表达式y=﹣x2+3x﹣2;
(2)∵二次函数的表达式y=﹣x2+3x﹣2,
∴C(0,﹣2),
∴OC=2,
∵A(1,0),B(2,0)
∴OB=2,
∴OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB=45°,
∴∠BAC<135°,即:点D只能在点C上方的y轴上,
∴∠DCB=∠ABC=45°
∴设D(0,d),d>﹣2,
∵A(1,0),B(2,0),C(0,﹣2),
∴AB=1,BC=2
,CD=d+2,
∵以B,C,D为顶点的三角形与△ABC相似,
∴①△DCB∽△ABC,
∴
=1,
∴CD=AB=1,
∴d+2=1,
∴d=﹣1,
∴D(0,﹣1);
②△BCD∽△ABC,
∴
,
∴
,
∴d=6,
∴D(0,6);
(3)如图,
∵CE∥轴,
∴令y=﹣2,
∴﹣2=﹣x2+3x﹣2,
∴x=0(舍)或x=3,
∴E(3,﹣2),
∵B(2,0),C(0,﹣2),
∴直线BC的解析式为y=x﹣2,设H(m,﹣m2+3m﹣2),F(m,m﹣2),
∵点F是线段BC上的点,
∴0<m<2,HF=﹣m2+3m﹣2﹣(m﹣2)=﹣m2+2m,
∴S△CHF+S△EHF=
HF×3=
(﹣m2+2m)=﹣
(m2﹣2m+1)+
=﹣
(m﹣1)2+
,
∴m=1时,△CHF与△HFE的面积之和最大,最大面积为
,此时,H(1,0).
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