题目内容
(1)求A、C两点的坐标及直线AC的函数解析式;
(2)P是线段AC上的一个动点,过点P作y轴的平行线交抛物线于点E,求△ACE面积的最大值;
(3)点G是抛物线上的动点,在x轴上是否存在点F,使以A、C、F、G四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的点F的坐标;若不存在,请说明理由.
考点:二次函数综合题
专题:
分析:(1)将A的坐标代入抛物线中,易求出抛物线的解析式;将C点横坐标代入抛物线的解析式中,即可求出C点的坐标,再由待定系数法可求出直线AC的解析式.
(2)欲求△ACE面积的最大值,只需求得PE线段的最大值即可.PE的长实际是直线AC与抛物线的函数值的差,可设P点的横坐标为x,用x分别表示出P、E的纵坐标,即可得到关于PE的长、x的函数关系式,根据所得函数的性质即可求得PE的最大值.
(3)此题要分两种情况:①以AC为边,②以AC为对角线.确定平行四边形后,可直接利用平行四边形的性质求出F点的坐标.
(2)欲求△ACE面积的最大值,只需求得PE线段的最大值即可.PE的长实际是直线AC与抛物线的函数值的差,可设P点的横坐标为x,用x分别表示出P、E的纵坐标,即可得到关于PE的长、x的函数关系式,根据所得函数的性质即可求得PE的最大值.
(3)此题要分两种情况:①以AC为边,②以AC为对角线.确定平行四边形后,可直接利用平行四边形的性质求出F点的坐标.
解答:解:(1)将A(-1,0),代入y=x2+bx-3,
得1-b-3=0,
解得 b=-2;
∴y=x2-2x-3.
将C点的横坐标x=2代入y=x2-2x-3,
得y=-3,
∴C(2,-3);
∴直线AC的函数解析式是y=-x-1.
(2)∵A(-1,0),C(2,-3),
∴OA=1,OC=2,
∴S△ACE=
PE×(OA+OC)=
PE×3=
PE,
∴当PE取得最大值时,△ACE的面积取最大值.
设P点的横坐标为x(-1≤x≤2),
则P、E的坐标分别为:P(x,-x-1),E(x,x2-2x-3);
∵P点在E点的上方,PE=(-x-1)-(x2-2x-3)=-x2+x+2,
∴当x=
时,PE的最大值=
.
则S△ACE最大=
PE=
×
=
,即△ACE的面积的最大值是
.
(3)存在4个这样的点F,分别是F1(1,0),F2(-3,0),F3(4+
,0),F4(4-
,0).
①如图,连接C与抛物线和y轴的交点,
∵C(2,-3),G(0,-3)
∴CG∥X轴,此时AF=CG=2,
∴F点的坐标是(-3,0);

②如图,AF=CG=2,A点的坐标为(-1,0),因此F点的坐标为(1,0);

③如图,此时C,G两点的纵坐标关于x轴对称,因此G点的纵坐标为3,代入抛物线中即可得出G点的坐标为(1±
,3),由于直线GF的斜率与直线AC的相同,因此可设直线GF的解析式为y=-x+h,将G点代入后可得出直线的解析式为y=-x+4+
.因此直线GF与x轴的交点F的坐标为(4+
,0);

④如图,同③可求出F的坐标为(4-
,0);

综合四种情况可得出,存在4个符合条件的F点.
得1-b-3=0,
解得 b=-2;
∴y=x2-2x-3.
将C点的横坐标x=2代入y=x2-2x-3,
得y=-3,
∴C(2,-3);
∴直线AC的函数解析式是y=-x-1.
(2)∵A(-1,0),C(2,-3),
∴OA=1,OC=2,
∴S△ACE=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
∴当PE取得最大值时,△ACE的面积取最大值.
设P点的横坐标为x(-1≤x≤2),
则P、E的坐标分别为:P(x,-x-1),E(x,x2-2x-3);
∵P点在E点的上方,PE=(-x-1)-(x2-2x-3)=-x2+x+2,
∴当x=
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| 4 |
则S△ACE最大=
| 3 |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
| 9 |
| 4 |
| 27 |
| 8 |
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| 8 |
(3)存在4个这样的点F,分别是F1(1,0),F2(-3,0),F3(4+
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①如图,连接C与抛物线和y轴的交点,
∵C(2,-3),G(0,-3)
∴CG∥X轴,此时AF=CG=2,
∴F点的坐标是(-3,0);
②如图,AF=CG=2,A点的坐标为(-1,0),因此F点的坐标为(1,0);
③如图,此时C,G两点的纵坐标关于x轴对称,因此G点的纵坐标为3,代入抛物线中即可得出G点的坐标为(1±
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④如图,同③可求出F的坐标为(4-
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综合四种情况可得出,存在4个符合条件的F点.
点评:此题考查了一次函数、二次函数解析式的确定、二次函数的应用、平行四边形的判定和性质等知识,(3)题应将所有的情况都考虑到,不要漏解.
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