题目内容
【题目】如图,抛物线
与x轴相交于A(3,0)、B两点,与y轴交于点C(0,3),点B在x轴的负半轴上,且
.
![]()
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)若P是抛物线上且位于直线
上方的一动点,求
的面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)在线段
上是否存在一点M,使
的值最小?若存在,请求出这个最小值及对应的M点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
;(2)
的面积的最大值为
,此时
;(3)当
时,
的最小值为
.
【解析】
(1)根据
求出B点坐标,设交点式,用待定系数法即可求出函数关系式;
(2)作PD⊥x轴,与线段AC相交于D,根据
表示
的面积,利用二次函数的性质即可求出
的面积的最大值及此事P点坐标;
(3)构造CM为斜边的等腰三角形,它的直角顶点为第一象限内的N,可得出
=
最小值即为BN.设
可表示N点坐标,继而可表示
,利用二次函数的性质即可求的
最小值,以及此时M点坐标.
解:(1)∵
,![]()
∴OA=3,OB=1
∴![]()
∴设抛物线的交点式为
,
将
代入得
,解得![]()
∴
,
即该抛物线的函数关系式为
.
(2)作PD⊥x轴,与线段AC相交于D.
![]()
设直线AC:y=kx+d
将
,
分别代入
得
,解得
,
所以y=-x+3.
设
,则
,![]()
设△DCP以PD为底时高为h1,△DAP以PD为底时高为h2,则
因为
,所以
时取得最大值为
.
.
故
的面积的最大值为
,此时
.
(3)存在,如下图,作以CM为斜边的等腰三角形,它的直角顶点为第一象限内的N点,
![]()
∵△MCN为等腰直角三角形,
∴MN=
,即要使
最短,只需要
最短为BN即可,
设
则
,
∴![]()
当
时,
取得最小值为8,即
.
当
时,
的最小值为
.
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