题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,直线AB与抛物线y=ax2+bx+c交于A,B(点A在点B的左侧)两点,点C是该抛物线上任意一点,过C点作平行于y轴的直线交AB于D,分别过点A,B作直线CD的垂线,垂足分别为点E,F.
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特例感悟:
(1)已知:a=-2,b=4,c=6.
①如图①,当点C的横坐标为2,直线AB与x轴重合时,CD=____,|a|·AE·BF=___.
②如图②,当点C的横坐标为1,直线AB//x轴且过抛物线与y轴的交点时,CD=_____,|a|·AE·BF=_______.
③如图③,当点C的横坐标为2,直线AB的解析式为y=x-3时,CD=___,|a|·AE·BF=___.
猜想论证:
(2)由(1)中三种情况的结果,请你猜想在一般情况下CD与|a|·AE·BF之间的数量关系,并证明你的猜想.拓展应用.
(3)若a=-1,点A,B的横坐标分别为-4,2,点C在直线AB的上方的抛物线上运动(点C不与点A,B重合),在点C的运动过程中,利用(2)中的结论求出△ACB的最大面积.
【答案】(1)①6,6;②2,2;③7,7;(2)
,见解析;(3)27
【解析】
(1)①求得点A、B、C的坐标,得到点E、D、F三点重合,即可求得CD的长以及|a|·AE·BF的值;
②求得点A、B、C的坐标,得到点E、D、F三点重合,即可求得CD的长以及|a|·AE·BF的值;
③解方程组求得点A、B的坐标,再求得点C、D的坐标,即可求得CD的长以及|a|·AE·BF的值;
(2)利用参数法,设A、B、C三横坐标分别为:
,直线AB的解析式为
,根据一元二次方程根与的关系,求得|a|·AE·BF
,再利用两点之间距离公式求得CD
,即可证明;
(3)设点C的横坐标为
,△ACB的面积为S,根据
,点A,B的横坐标分别为-4,2,得到
,
,
,利用三角形面积公式即可得到关于x的二次函数,利用二次函数的最值即可求解.
(1)已知:
,则抛物线的解析式为
,
①令
,则
或
,
∴点A、B的坐标分别为
,
∵点C的横坐标为2,
∴点C的坐标为![]()
∵直线AB与x轴重合,
∴点E、D、F三点重合,
如图:
![]()
∴CD=6,
|a|·AE·BF=
;
②令
,则
,
∴点A的坐标为![]()
抛物线的对称轴为
,
∵直线AB//x轴,
∴点B的坐标分别为![]()
∵点C的横坐标为1,
∴点C的坐标为![]()
∵直线AB//x轴,
∴点E、D、F三点重合,
如图:
![]()
∴CD=8-6=2,
|a|·AE·BF=
;
③解方程组
得:
或
,
∴点A、B的坐标分别为
,
∵点C的横坐标为2,
∴点C的坐标为![]()
∵直线CD平行于y轴,
∴点D的横坐标为2,
把
代入
得:
,
∴点D的坐标为![]()
如图:
![]()
∴CD=CF-FD=6+1=7,
|a|·AE·BF=
;
(2)数量关系为:
,
理由如下:
设A、B、C三横坐标分别为:
,直线AB的解析式为
,
联立方方程
和
,消去
并整理得:
,
∵
是方程的两根,
∴
,
,
则
,
,
∴
·AE·BF=![]()
![]()
,
又∵点C的横坐标为t,
∴点C的坐标为![]()
∵直线CD平行于y轴,
∴点D的横坐标为t,
把
代入
得:
,
∴点D的坐标为![]()
∴CD=![]()
=
,
∴CD=
·AE·BF;
(2)设点C的横坐标为
,△ACB的面积为S,
过点C作CD平行于y轴交AB于D,
∵点A、B的横坐标分别为-4、2,
则
,
,
∵
,点A,B的横坐标分别为-4,2,
则抛物线的解析式为
,
∴点A、B的坐标分别为
,
设直线AB的解析式为
,则
,
解得:
,
∴直线AB的解析式为
,
∴点C的坐标为
点D的坐标为![]()
∴
,
∵
,
由于
,
∴当
时,
.
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