题目内容

2.如图,在平面直角坐标系中,直线y=$\frac{3}{4}$x-$\frac{3}{2}$与抛物线y=-$\frac{1}{4}$x2+bx+c交于A、B两点,点A在x轴上,点B的横坐标为-8.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点P是直线AB上方的抛物线上一动点(不与点A、B重合),过点P作x轴的垂线,垂足为C,交直线AB于点D,作PE⊥AB于点E,设△PDE的周长为l,点P的横坐标为x,求l关于x的函数关系式,并求出l的最大值.

分析 (1)利用直线解析式求出点A、B的坐标,再利用待定系数法求二次函数解析式解答;
(2)利用直线解析式和抛物线解析式表示出PD,再利用同角的余角相等求出∠DPE=∠BAO,根据直线k值求出∠BAO的正弦和余弦值,然后表示出PE、DE,再根据三角形的周长公式列式整理即可得解,再根据二次函数的最值问题解答.

解答 解:(1)令y=0,则$\frac{3}{4}$x-$\frac{3}{2}$=0,解得x=2,
x=-8时,y=$\frac{3}{4}$×(-8)-$\frac{3}{2}$=-$\frac{15}{2}$,
∴点A(2,0),B(-8,-$\frac{15}{2}$),
把点A、B代入抛物线得$\left\{\begin{array}{l}{-\frac{1}{4}×{2}^{2}+2b+c=0}\\{-\frac{1}{4}×(-8)^{2}-8b+c=-\frac{15}{2}}\end{array}\right.$,
解得$\left\{\begin{array}{l}{b=-\frac{3}{4}}\\{c=\frac{5}{2}}\end{array}\right.$,
∴抛物线的解析式y=-$\frac{1}{4}$x2-$\frac{3}{4}$x+$\frac{5}{2}$;
(2)∵点P在抛物线上,点D在直线上,
∴P点坐标为(x,-$\frac{1}{4}$x2-$\frac{3}{4}$x+$\frac{5}{2}$),D点坐标为(x,$\frac{3}{4}$x-$\frac{3}{2}$),
∵点P是直线AB上方的抛物线上一动点
∴PD=-$\frac{1}{4}$x2-$\frac{3}{4}$x+$\frac{5}{2}$-($\frac{3}{4}$x-$\frac{3}{2}$)=-$\frac{1}{4}$x2-$\frac{3}{2}$x+4,
∵PE⊥AB,
∴∠DPE+∠PDE=90°,
又∵PD⊥x轴,
∴∠BAO+∠PDE=90°,
∴∠DPE=∠BAO,
∵D在直线AB上,
∴$\frac{DC}{AC}$=$\frac{3}{4}$,
∴sin∠BAO=$\frac{3}{5}$,cos∠BAO=$\frac{4}{5}$,
∴PE=PDcos∠DPE=$\frac{4}{5}$PD,
DE=PDsin∠DPE=$\frac{3}{5}$PD,
∴△PDE的周长为l=PD+$\frac{4}{5}$PD+$\frac{3}{5}$PD=$\frac{12}{5}$PD=$\frac{12}{5}$(-$\frac{1}{4}$x2-$\frac{3}{2}$x+4-)=-$\frac{3}{5}$x2-$\frac{18}{5}$x+$\frac{48}{5}$,
即l=-$\frac{3}{5}$x2-$\frac{18}{5}$x+$\frac{48}{5}$;
∵l=-$\frac{3}{5}$x2-$\frac{18}{5}$x+$\frac{48}{5}$=-$\frac{3}{5}$(x+3)2+15,
∴当x=-3时,l最大值为15.

点评 本题主要考查了二次函数的综合应用,全等三角形的判定与性质以及待定系数法求二次函数解析式,锐角三角函数的应用,(2)利用锐角三角函数用PD表示出三角形是周长是解题的关键.

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