题目内容

如图,二次函数y=
1
2
(x-5)( x+m) (m是常数,m>0)的图象与x轴交于点A(5,0)和点B,与y轴交于点C,连结AC.
(1)点B的坐标为
 
,点C的坐标为
 
.(用含m的代数式表示)
(2)求直线AC的函数关系式.
(3)垂直于x轴的直线l在点A与点B之间平行移动,且与抛物线和直线AC分别交于点M、N.设点M的横坐标为t,线段MN的长为p.
①当t=2时,求证:p为定值;
②若m≤1,则当t为何值时,p取得最大值,并求出这个最大值.
考点:二次函数综合题
专题:
分析:(1)点B纵坐标为0,点C横坐标为0,将其直接代入二次函数y=
1
2
(x-5)(x+m)即可求得坐标.
(2)求直线方程一般采用待定系数法,设直线为y=kx+b,代入A、C坐标即可.
(3)①求证p为定值,通常利用表达式表示p,此时p恰为不含字母的式子.因为t=2,此时p=yN-yM,这里yM为点M的纵坐标,yN为点N的纵坐标②求最值也要首先表示p,不过发现因为C为抛物线与直线的交点,在-m≤t≤0,p=yM-yN,当0≤t≤5时,p=yN-yM.如此要分开讨论最值,然后在综合在一起,讨论时不要遗漏题目中关于m的限制:0<m≤1.
解答:解:(1)B(-m,0),C(0,-
5
2
m). 

(2)设AC的函数关系式为:y=kx+b,
∵A、C在直线上,
∴将A(5,0),C(0,-
5
2
m)的坐标满足方程,可得:
0=5k+b
-
5m
2
=b
   
解得:
k=
1
2
m
b=-
5m
2
,
∴y=
1
2
m(x-5).

(3)①证明:∵t=2,
∴点M的纵坐标yM=
1
2
 (2-5)( 2+m)=-
3
2
 ( 2+m),
  点N的纵坐标yN=
1
2
m(2-5)=-
3
2
m.
∴p=yN-yM=-
3
2
m+
3
2
 (2+m)=3,即此时p为定值.
②解:∵设点M的横坐标为t,线段MN的长为p,
∴点M的纵坐标yM=
1
2
 (t-5)(t+m)=
1
2
t2+
1
2
(m-5)t-
5
2
m,点N的纵坐标yN=
1
2
m(t-5).
当0≤t≤5时,p=yN-yM=-
1
2
t2+
5
2
t=-
1
2
(t-
5
2
)2+
25
8
.此时,当t=
5
2
时,p取得最大值为
25
8
.
当-m≤t≤0时,p=yM-yN=
1
2
t2-
5
2
t=
1
2
(t-
5
2
)2-
25
8
.此时,此二次函数图象开口向上,对称轴为直线t=
5
2
,
∴在-m≤t≤0时,p随t的增大而减小.当t=-m时,p取得最大值为
1
2
m2+
5
2
m.
对y=
1
2
m2+
5
2
m,根据二次函数性质,此函数开口向上,m=-
5
2
2•
1
2
=-
5
2
为对称轴,
∴当0<m≤1,
1
2
m2+
5
2
m的值随m值的增大而增大.
∴
1
2
m2+
5
2
m≤
1
2
×12+
5
2
×1=3,
∴
1
2
m2+
5
2
m<
25
8
.
∴在-m≤t≤5时,当t=
5
2
时p取得最大值,最大值为
25
8
.
点评:本题考查了二次函数的性质,并且设置了多次最值问题的讨论,是一道很需要基本功的题目.但是本题思路及方法都属于常规套路,综上是一道质量很高的题目.
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