题目内容

2.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点为A、D(A在D的右侧),与y轴的交点为C,且A(4,0),C(0,-3),对称轴是直线x=1.
(1)求二次函数的解析式;
(2)若M是第四象限抛物线上一动点,且横坐标为m,设四边形OCMA的面积为s.请写出s与m之间的函数关系式,并求出当m为何值时,四边形OCMA的面积最大;
(3)设点B是x轴上的点,P是抛物线上的点,是否存在点P,使得以A,B、C,P四点为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

分析 (1)利用抛物线的对称性可得到点D的总表,然后将A、C、D的坐标代入抛物线的解析式可求得a、b、c的值,从而可得到二次函数的解析式;
(2)设M(m,$\frac{3}{8}$x2-$\frac{3}{4}$x-3),|yM|=-$\frac{3}{8}$m2+$\frac{3}{4}$m+3,由S=S△ACM+S△OAM可得到S与m的函数关系式,然后利用配方法可求得S的最大值;
(3)当AB为平行四边形的边时,则AB∥PC,则点P的纵坐标为-3,将y=-3代入抛物线的解析式可求得点P的横坐标;当AB为对角线时,AB与CP互相平分,则点P的纵坐标为3,把y=3代入抛物线的解析式可求得点P的横坐标.

解答 解:(1)∵A(4,0),对称轴是直线x=l,
∴D(-2,0).
又∵C(0,-3)
∴$\left\{\begin{array}{l}{c=-3}\\{16a+4b+c=0}\\{4a-2b+c=0}\end{array}\right.$
解得.a=$\frac{3}{8}$,b=-$\frac{3}{4}$,c=-3,
∴二次函数解析式为:y=$\frac{3}{8}$x2-$\frac{3}{4}$x-3.

(2)如图1所示:

设M(m,$\frac{3}{8}$x2-$\frac{3}{4}$x-3),|yM|=-$\frac{3}{8}$m2+$\frac{3}{4}$m+3,
∵S=S△ACM+S△OAM
∴S=$\frac{1}{2}$×OC×m+$\frac{1}{2}$×OA×|yM|=$\frac{1}{2}$×3×m+$\frac{1}{2}$×4×(-$\frac{3}{8}$m2+$\frac{3}{4}$m+3)=-$\frac{3}{4}$m2+3m+6=-$\frac{3}{4}$(m-2)2+9,
当m=2时,s最大是9.

(3)当AB为平行四边形的边时,则AB∥PC,
∴PC∥x轴.
∴点P的纵坐标为-3.
将y=-3代入得:$\frac{3}{8}$x2-$\frac{3}{4}$x-3=-3,解得:x=0或x=2.
∴点P的坐标为(2,-3).
当AB为对角线时.
∵ABCP为平行四边形,
∴AB与CP互相平分,
∴点P的纵坐标为3.
把y=3代入得:$\frac{3}{8}$x2-$\frac{3}{4}$x-3=3,整理得:x2-2x-16=0,解得:x=1+$\sqrt{17}$或x=1-$\sqrt{17}$.
综上所述,存在点P(2,-3)或P(1+$\sqrt{17}$,3)或P(1-$\sqrt{17}$,3)使得以A,B、C,P四点为顶点的四边形为平行四边形.

点评 本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求二次函数的解析式、配方法求二次函数的最值、平行四边形的性质,依据平行四边形的性质得到点P的纵坐标是解题的关键.

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