题目内容
如图平面直角坐标系中,抛物线y=-
x2+
x+2 交x轴于A、B两点,交y轴于点C.
(1)求证:△ABC为直角三角形;
(2)直线x=m(0<m<4)在线段OB上移动,交x轴于点D,交抛物线于点E,交BC于点F.求当m为何值时,EF=DF?
(3)连接CE和BE后,对于问题“是否存在这样的点E,使△BCE的面积最大?”小红同学认为:“当E为抛物线的顶点时,△BCE的面积最大”。她的观点是否正确?提出你的见解,若△BCE的面积存在最大值,请求出点E的坐标和△BCE的最大面积.
(1)求证:△ABC为直角三角形;
(2)直线x=m(0<m<4)在线段OB上移动,交x轴于点D,交抛物线于点E,交BC于点F.求当m为何值时,EF=DF?
(3)连接CE和BE后,对于问题“是否存在这样的点E,使△BCE的面积最大?”小红同学认为:“当E为抛物线的顶点时,△BCE的面积最大”。她的观点是否正确?提出你的见解,若△BCE的面积存在最大值,请求出点E的坐标和△BCE的最大面积.
解: (1)对于y=-
x2+
x+2
当y=0时, y=-
x2+
x+2=0, 解得x1=-1, x2=4
当x=0时, y=2
∴A、B、C三点的坐标分别为 A(-1,0),B(4,0),C(0,2)
∴OA=1,OB= 4,OC=2, ∴AB=OA+OB=5,∴AB2=25
在Rt△AOC中,AC2=OA2+OC2=12+22=5
在Rt△COB中,BC2=OC2+OB2=22+42=20
∴AC2+BC2=AB2
∴△ABC是以∠ACB为直角的直角三角形。
(2)解:∵直线DE的解析式为直线x=m,∴OD= m,DE⊥OB
∵OC⊥AB,∴OC∥DE,∴△BDE∽△BOC ∴![]()
∵OC=2,OB=4,BD=OB-OD=4-m,∴DF=![]()
当EF=DF时,DE=2DF=4-m,∴E点的坐标为(m, 4-m)
∵E点在抛物线![]()
解得m1=1,m2=4. ∵0<m<4,∴m2=4舍去, ∴当m=1时,EF=DF
(3)解:小红同学的观点是错误的
∵OD= m, DE⊥OB, E点在抛物线![]()
∴E点的坐标可表示为![]()
∴DE=-
m2+
m+2
∵DF=2-
m,∴EF=DE-DF=-
m 2+2m
∵S△BCE=S△CEF+S△BEF=
EF·OD+
EF·BD=
EF·(OD+BD) =
EF·OB=
EF·4=2EF
∴S△BCE=-m 2+4m=-(m2-4m+4-4)=-(m-2)2+4
∴当m=2时, S△BCE有最大值,△BCE的最大面积为4
∵当m=2时,-
m 2+
m+2=3,∴E点的坐标为(2, 3)
而抛物线y=-
x2+
x+2的顶点坐标为(
,
),∴小红同学的观点是错误的 。
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