题目内容
【题目】综合与探究:如图,二次函数
经过点B(4,0)和点E(-2,-3)两点,与x轴的另一个交点为A.点D是线段BE上的动点,过点D作DF⊥BE,交y轴于点F,交抛物线于点P.
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(1)求出抛物线和直线BE的解析式;
(2)当△DCF≌△BOC时,求出此时点D的坐标;
(3)设点P的横坐标为m.
①请写出线段PD的长度为(用含m的式子表示);
②当m为何值时,线段PD有最大值,并写出其最大值为多少?
【答案】(1)
,y=
x-2;(2)点D的坐标为(
,
)或(
,
);(3)①
;②当m=1时,PD有最大值为
.
【解析】
(1)设直线BE的解析式为y=kx+t,把B、E坐标分别代入
和y=kx+t,求出b、c、k、t的值即可得答案;
(2)根据BE解析式可得C点坐标,利用勾股定理可求出BC的长,当点F在点C上方时,由全等三角形得性质可得OC=CD,过点D作DH⊥OB,垂足为H,可得DH//OC,根据平行线分线段成比例定理可得
,可求出OH的长,代入BE解析式求出y值即可得点D坐标;同理可求出当点F在点C下方时点D的坐标;
(3)①过点P作PQ//FC,交BE于Q,根据抛物线及BE解析式可用m表示出P、Q坐标,即可表示出PQ得长,根据平行线得性质可得∠OCB=∠PQD,可得∠PQD得正弦值,利用∠PQD的正弦即可表示出PD的长;
②根据二次函数得性质即可得答案.
(1)把B(4,0),E(-2,-3)代入抛物线的解析式得:
,
解得b=
,c=2.
∴抛物线的解析式为
,
设直线BE的解析式为y=kx+t,
∵B(4,0),E(-2,-3),
∴
,
解得k=
,b=-2.
∴直线BE的解析式为y=
x-2.
(2)当x=0时,y=
x-2=-2.
∴C的坐标是(0,-2)
如图,当点F在点C上方时,
∵△DCF≌△OCB,
∴CD=OC=2.
∴BC=
,
过点D作DH⊥OB,垂足为H.
∴DH//OC,
∴
.
∴
.
∴OH=
.
把x=
代入y=
x-2得,y=
.
∴点D的坐标为(
,
).
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如图,当点F在点C下方时,
∵△DCF≌△OCB,
∴CD=OC=2.
过点D作DH⊥OF,垂足为H.
∴DH//OC,
∴
.
∴
.
∴DH=![]()
把x=
代入y=
x-2得,y=
.
∴点D的坐标为(
,
).
![]()
(3)①如图,过点P作PQ//FC,交BE于Q,
∴∠OCB=∠PQD,
∵sin∠PQD=sin∠OCB=
=
,
∵点P横坐标为m,
∴P(m,
),Q(m,
),
∴PQ=
-(
)=
,
∴PD=PQ·sin∠PQD=
(
)=
.
②∵PD=
=
(m-1)2+
,
∴当m=1时,PD有最大值
.
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