题目内容

1.如图1,已知抛物线y=-x2-4x+5交x轴于点A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点C,点D为抛物线的顶点,连接AD.
(1)求直线AD的解析式.
(2)点E(m,0)、F(m+1,0)为x轴上两点,其中(-5<m<-3.5)EE′、FF′分别平行于y轴,交抛物线于点E′和F′,交AD于点M、N,当ME′+NF′的值最大时,在y轴上找一点R,使得|RE′-RF′|值最大,请求出点R的坐标及|RE′-RF′|的最大值.
(3)如图2,在抛物线上是否存在点P,使得△PAC是以AC为底边的等腰三角形,若存在,请出点P的坐标及△PAC的面积,若不存在,请说明理由.

分析 (1)根据抛物线的解析式求得点A、D的坐标,然后利用待定系数法来求直线AD的解析式即可;
(2)根据平行线的性质和函数图象上点的坐标特征易得ME′+NF′=-m2-7m-10-m2-9m-18=2m2-16m-28;结合二次函数最值的求法和两点间线段最短得到:要使|RE′-RF′|值最大,则点E′、F′、R三点在一条直线上,只需求得点E′、F′的坐标,利用待定系数法推知直线E′F′关系式,由该关系式来求点R的坐标即可;
(3)当PA=PC时,点P在线段AC的垂直平分线上,结合三角形的面积公式进行解答.

解答 解:(1)如图1,∵y=-x2-4x+5=-(x+5)(x-1)或y=-(x+2)2+9,
∴A(-5,0),B(1,0),D(-2,9).
设直线AD的解析式为:y=kx+b(k≠0),把A、D的坐标代入,得
$\left\{\begin{array}{l}{-5k+b=0}\\{-2k+b=9}\end{array}\right.$,
解得$\left\{\begin{array}{l}{k=3}\\{b=15}\end{array}\right.$.
故直线AD的解析式为:y=3x+15;

(2)如图1,∵EE′∥y轴,FF′∥y轴,E(m,0)、F(m+1,0),
∴E(m,-m2-4m+5)、F(m+1,-(m+1)2-4(m+1)+5),M(m,3m+15),N(m+1,3(m+1)+15),
∴ME′=-m2-4m+5-(3m+15)=-m2-7m-10,NF′=-m2-9m-18,
∴ME′+NF′=-m2-7m-10-m2-9m-18=2m2-16m-28.
∵-2<0,
∴m=-$\frac{-16}{2×(-2)}$=-4,
∴ME′+NF′有最大值,此时E′(-4,5),F′(-3,8),
要使|RE′-RF′|值最大,则点E′、F′、R三点在一条直线上,
∴设直线E′F′:y=kx+b(k≠0),则
$\left\{\begin{array}{l}{-3k+b=8}\\{-4k+b=5}\end{array}\right.$,
解得$\left\{\begin{array}{l}{k=3}\\{b=17}\end{array}\right.$,
∴直线E′F′:y=3x+17(k≠0).
当x=0时,y=17,则点R的坐标是(0,17).
此时,|RE′-RF′|的最大值为$\sqrt{{1}^{2}+{3}^{2}}$=$\sqrt{10}$;

(3)如图2,设点P(x,-x2-4x+5).
当PA=PC时,点P在线段AC的垂直平分线上,
∵OC=OA,
∴点O在线段AC的垂直平分线上,
∴点P在∠AOC的角平分线上,
∴-x=-x2-4x+5,
解得x1=$\frac{-3+\sqrt{29}}{2}$,x2=$\frac{-3-\sqrt{29}}{2}$,
∴P($\frac{-3-\sqrt{29}}{2}$,$\frac{3+\sqrt{29}}{2}$),P′($\frac{-3+\sqrt{29}}{2}$,$\frac{3-\sqrt{29}}{2}$).
∴PH=OP-OH=$\frac{\sqrt{58}-2\sqrt{2}}{2}$,P′H=OP′+OH=$\frac{\sqrt{58}+2\sqrt{2}}{2}$,
∴S△PAC=$\frac{1}{2}$AC•PH=$\frac{1}{2}$×5$\sqrt{2}$×$\frac{\sqrt{58}-2\sqrt{2}}{2}$=$\frac{5\sqrt{29}-10}{2}$或S△PAC=$\frac{1}{2}$AC•P′H=$\frac{1}{2}$×5$\sqrt{2}$×$\frac{\sqrt{58}+2\sqrt{2}}{2}$=$\frac{5\sqrt{29}+10}{2}$.

点评 本题考查了二次函数综合题.其中涉及到的知识点有待定系数法求一次函数解析式,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数最值的求法以及三角形的面积计算.在求有关动点问题时要注意分析题意分情况讨论结果.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网