题目内容
在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(-4,0),B(0,-4),C(2,0)三点.
(1)求抛物线解析式;
(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,△MOA的面积为S.求S关于m的函数关系式,并求出当m为何值时,S有最大值,这个最大值是多少?
(3)若点Q是直线y=-x上的动点,过Q做y轴的平行线交抛物线于点P,判断有几个Q能使以点P,Q,B,O为顶点的四边形是平行四边形的点,直接写出相应的点Q的坐标.
解:(1)设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,
∵抛物线经过A(-4,0),B(0,-4),C(2,0),
∴
,
解得
,
∴抛物线解析式为y=
x2+x-4;
(2)∵点M的横坐标为m,
∴点M的纵坐标为
m2+m-4,
又∵A(-4,0),
∴AO=0-(-4)=4,
∴S=
×4×|
m2+m-4|=-(m2+2m-8)=-m2-2m+8,
∵S=-(m2+2m-8)=-(m+1)2+9,点M为第三象限内抛物线上一动点,
∴当m=-1时,S有最大值,最大值为S=9;
故答案为:S关于m的函数关系式为S=-m2-2m+8,当m=-1时,S有最大值9;
(3)∵点Q是直线y=-x上的动点,
∴设点Q的坐标为(a,-a),
∵点P在抛物线上,且PQ∥y轴,
∴点P的坐标为(a,
a2+a-4),
∴PQ=-a-(
a2+a-4)=-
a2-2a+4,
又∵OB=0-(-4)=4,
以点P,Q,B,O为顶点的四边形是平行四边形,
∴|PQ|=OB,
即|-
a2-2a+4|=4,
①-
a2-2a+4=4时,整理得,a2+4a=0,
解得a=0(舍去)或a=-4,
-a=4,
所以点Q坐标为(-4,4),
②-
a2-2a+4=-4时,整理得,a2+4a-16=0,
解得a=-2±2
,
所以点Q的坐标为(-2+2
,2-2
)或(-2-2
,2+2
),
综上所述,Q坐标为(-4,4)或(-2+2
,2-2
)或(-2-2
,2+2
)时,使点P,Q,B,O为顶点的四边形是平行四边形.
分析:(1)设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,然后把点A、B、C的坐标代入函数解析式,利用待定系数法求解即可;
(2)利用抛物线的解析式表示出点M的纵坐标,从而得到点M到x轴的距离,然后根据三角形面积公式表示并整理即可得解,根据抛物线的性质求出第三象限内二次函数的最值,然后即可得解;
(3)利用直线与抛物线的解析式表示出点P、Q的坐标,然后求出PQ的长度,再根据平行四边形的对边相等列出算式,然后解关于x的一元二次方程即可得解.
点评:本题是对二次函数的综合考查,有待定系数法求二次函数解析式,三角形的面积,二次函数的最值问题,平行四边形的对边相等的性质,平面直角坐标系中两点间的距离的表示,综合性较强,但难度不大,仔细分析便不难求解.
∵抛物线经过A(-4,0),B(0,-4),C(2,0),
∴
解得
∴抛物线解析式为y=
(2)∵点M的横坐标为m,
∴点M的纵坐标为
又∵A(-4,0),
∴AO=0-(-4)=4,
∴S=
∵S=-(m2+2m-8)=-(m+1)2+9,点M为第三象限内抛物线上一动点,
∴当m=-1时,S有最大值,最大值为S=9;
故答案为:S关于m的函数关系式为S=-m2-2m+8,当m=-1时,S有最大值9;
(3)∵点Q是直线y=-x上的动点,
∴设点Q的坐标为(a,-a),
∵点P在抛物线上,且PQ∥y轴,
∴点P的坐标为(a,
∴PQ=-a-(
又∵OB=0-(-4)=4,
以点P,Q,B,O为顶点的四边形是平行四边形,
∴|PQ|=OB,
即|-
①-
解得a=0(舍去)或a=-4,
-a=4,
所以点Q坐标为(-4,4),
②-
解得a=-2±2
所以点Q的坐标为(-2+2
综上所述,Q坐标为(-4,4)或(-2+2
分析:(1)设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,然后把点A、B、C的坐标代入函数解析式,利用待定系数法求解即可;
(2)利用抛物线的解析式表示出点M的纵坐标,从而得到点M到x轴的距离,然后根据三角形面积公式表示并整理即可得解,根据抛物线的性质求出第三象限内二次函数的最值,然后即可得解;
(3)利用直线与抛物线的解析式表示出点P、Q的坐标,然后求出PQ的长度,再根据平行四边形的对边相等列出算式,然后解关于x的一元二次方程即可得解.
点评:本题是对二次函数的综合考查,有待定系数法求二次函数解析式,三角形的面积,二次函数的最值问题,平行四边形的对边相等的性质,平面直角坐标系中两点间的距离的表示,综合性较强,但难度不大,仔细分析便不难求解.
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