题目内容
6.如图1,直线l:y=x+$\sqrt{3}$与x轴负半轴、y轴正半轴分别相交于A、C两点,抛物线y=-$\frac{\sqrt{3}}{3}$x2+bx+c经过点B(1,0)和点C.(1)求抛物线的解析式;
(2)已知点Q是抛物线y=-$\frac{\sqrt{3}}{3}$x2+bx+c在第二象限内的一个动点.
①如图1,连接AQ、CQ,设点Q的横坐标为t,△AQC的面积为S,求S与t的函数关系式,并求出S的最大值;
②连接BQ交AC于点D,连接BC,以BD为直径作⊙I,分别交BC、AB于点E、F,连接EF,求线段EF的最小值,并直接写出此时点Q的坐标.
分析 (1)根据直线的解析式得到点C(0,$\sqrt{3}$),把点B(1,0)与点C(0,$\sqrt{3}$)代入y=-$\frac{\sqrt{3}}{3}$x2+bx+c,于是得到结论;
(2)①连接OQ,在直线y=x+$\sqrt{3}$中,令y=0,则x=-$\sqrt{3}$,得到点A(-$\sqrt{3}$,0),根据三角形的面积公式即可得到结论;
②解直角三角形得到∠CBO=60°,作直径ET交⊙I于点T,连接FT,则∠EFT=90°,得到EF=ET•sin60°=$\frac{\sqrt{3}}{2}$ET,当BD⊥AC时,此时直径BD最小,即直径ET最小,EF的值最小,推出∠CAO=45°,在Rt△ADB中,根据三角函数的定义即可得到结论.
解答
解:(1)在直线y=x+$\sqrt{3}$中,令x=0,则y=$\sqrt{3}$,
∴点C(0,$\sqrt{3}$),
把点B(1,0)与点C(0,$\sqrt{3}$)代入y=-$\frac{\sqrt{3}}{3}$x2+bx+c,得:$\left\{\begin{array}{l}c=\sqrt{3}\\-\frac{{\sqrt{3}}}{3}+b+c=0\end{array}\right.$,
解得:$\left\{\begin{array}{l}b=-\frac{{2\sqrt{3}}}{3}\\ c=\sqrt{3}\end{array}\right.$,
∴抛物线的解析式为:y=-$\frac{\sqrt{3}}{3}$x2-$\frac{2\sqrt{3}}{3}$x+$\sqrt{3}$;
(2)①连接OQ,在直线y=x+$\sqrt{3}$中,令y=0,则x=-$\sqrt{3}$,
∴点A(-$\sqrt{3}$,0),
∵S△AQC=S△AOQ+S△OCQ-S△AOC,
∴S=$\frac{1}{2}×\sqrt{3}$(-$\frac{\sqrt{3}}{3}$t2-$\frac{2\sqrt{3}}{3}$t+$\sqrt{3}$)+$\frac{1}{2}$×$\sqrt{3}$•(-t)-$\frac{1}{2}×\sqrt{3}×\sqrt{3}$,
∴S=-$\frac{1}{2}$t2-$\frac{2+\sqrt{3}}{2}$t,即S=0$\frac{1}{2}$(t+$\frac{2+\sqrt{3}}{2}$)2+$\frac{7+4\sqrt{3}}{8}$,(-3<t<0).
∴当t=-$\frac{2+\sqrt{3}}{2}$时,${S_{最大值}}=\frac{{7+4\sqrt{3}}}{8}$;
②∵点B(1,0),C(0,$\sqrt{3}$),∴OB=1,OC=$\sqrt{3}$,.
在Rt△BOC中,tan∠CBO=$\frac{OC}{OB}$=$\sqrt{3}$,
∴∠CBO=60°,
作直径ET交⊙I于点T,连接FT,则∠EFT=90°,
又∠FTE=∠CBO=60°,sin∠FTE=$\frac{EF}{ET}$,EF=ET•sin60°=$\frac{\sqrt{3}}{2}$ET,
当BD⊥AC时,此时直径BD最小,即直径ET最小,EF的值最小,
在Rt△AOC中,OA=OC=$\sqrt{3}$,
∴∠CAO=45°,
在Rt△ADB中,BD=AB•sin∠CAO=ABsin45°=|1-(-$\sqrt{3}$)|sin45°=$\frac{\sqrt{2}+\sqrt{6}}{2}$,
∴EF=$\frac{\sqrt{3}}{2}$ET=$\frac{\sqrt{3}}{2}$BD=$\frac{\sqrt{3}}{2}$×$\frac{\sqrt{2}+\sqrt{6}}{2}$=$\frac{\sqrt{6}+3\sqrt{2}}{4}$,
此时点Q的坐标为($\sqrt{3}$-3,4-$\sqrt{3}$).
点评 本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的性质和最大值,解直角三角形,三角形的面积的计算,正确的作出图形是解题的关键.
| A. | 40° | B. | 50° | C. | 60° | D. | 65° |
| A. | |a|<1 | B. | |a|>1 | C. | |b|<1 | D. | ab>0 |