题目内容

如图,抛物线经过A(-1,0),B(5,0),C(0,-
5
2
)三点,点P是直线BC下方的抛物线上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上有一点M,使MA+MC的值最小,求点M的坐标;
(3)当点P运动到什么位置时,△PBC的面积最大,并求出此时P点的坐标和△PBC的最大面积.
考点:二次函数综合题
专题:
分析:(1)A(-1,0),B(5,0),C(0,-
5
2
)代入y=ax2+bx+c,即可得出抛物线的解析式,
(2)点B是点A关于抛物线对称轴的对称点,在抛物线的对称轴上有一点M,要使MA+MC的值最小,则点M就是BC与抛物线对称轴的交点,把B(5,0),C(0,-
5
2
)代入y=kx+b,求出直线BC的解析式,把抛物线对称轴x=2代入即可得到点M的坐标,
(3)过点P作l∥BC,交y轴于Q点,当l与抛物线只有唯一的公共点P时,△PBC的面积最大,联立方程利用△可求出设此时l的解析式,可求出点P的作坐标,作CN⊥l,利用
CN
CQ
=
OB
BC
求出CN,即可得出△PBC的面积.
解答:解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,把A(-1,0),B(5,0),C(0,-
5
2
)代入解析式,
0=a-b+c
0=25a+5b+c
-
5
2
=c
,解得
a=
1
2
b=-2
c=-
5
2

所以抛物线的解析式为y=
1
2
x2-2x-
5
2

(2)如图1,点B是点A关于抛物线对称轴的对称点,在抛物线的对称轴上有一点M,要使MA+MC的值最小,
则点M就是BC与抛物线对称轴的交点,

∵抛物线的解析式为y=
1
2
x2-2x-
5
2

∴抛物线对称轴x=2,
设直线BC的解析式为y=kx+b,
把B(5,0),C(0,-
5
2
)代入得
0=5k+b
-
5
2
=b
,解得
k=
1
2
b=-
5
2

∴直线BC的解析式为y=
1
2
x-
5
2

∵M的横坐标为2,
∴点M的坐标为(2,-
3
2
),
(3)过点P作l∥BC,交y轴于Q点,如图2,

∵当l与抛物线只有唯一的公共点P时,△PBC的面积最大,设此时l的解析式为y=
1
2
x+n,
∴方程有唯一一组解,即
1
2
x2-2x-
5
2
=
1
2
x+n有相等的实数解,
整理得x2-5x-5-2n=0,△=52-4(-5-2n)=0,解得n=-
45
8
,y=
1
2
x-
45
8

∴此时P点坐标为(
5
2
,-
35
8
),
∵Q点坐标为(0,-
45
8
),
作CN⊥l,CQ=OQ-OC=
45
8
-
5
2
=
25
8

CN
CQ
=
OB
BC
=
5
52+(
5
2
)2
=
2
5
5

∴CN=
2
5
5
25
8
=
5
5
4

∴△PBC的面积=
1
2
BC•CN=
1
2
×
5
5
2
×
5
5
4
=
125
16
点评:本题主要考查了二次函数与方程、几何知识的综合应用,解题的关键是将函数问题转化为方程问题,善于利用几何图形的有关性质、定理和二次函数的知识求解.
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