题目内容
【题目】如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣
x2+bx+c与x轴交与点A(﹣3,0),点B(9,0),与y轴交与点C,顶点为D,连接AD、DB,点P为线段AD上一动点.![]()
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点P作BD的平行线,交AB于点Q,连接DQ,设AQ=m,△PDQ的面积为S,求S关于m的函数解析式,以及S的最大值;
(3)如图2,抛物线对称轴与x轴交与点G,E为OG的中点,F为点C关于DG对称的对称点,过点P分别作直线EF、DG的垂线,垂足为M、N,连接MN,当△PMN为等腰三角形时,求此时EM的长.![]()
【答案】
(1)
解:∵a=﹣
,抛物线与x轴交与点A(﹣3,0),点B(9,0),
∴可以假设抛物线解析式为y=﹣
(x+3)(x﹣9)=﹣
x2+
x+6,
∴抛物线解析式为y=﹣
x2+
x+6
(2)
解:∵y=﹣
x2+
x+6=﹣
(x﹣3)2+8,
∴顶点D坐标(3,8),
∵AD=DB=10,
∴∠DAB=∠DBA,
∵PQ∥BD,
∴∠PQA=∠DBA,
∴∠PAQ=∠PQA,
∴PA=PQ,
∴△PAQ为等腰三角形,
作PH⊥AQ于H,则AH=HQ=
(如图1中),
∴tan∠DAB=
=
,
∴PH=
m,
∴S=S△ADQ﹣S△APQ=
m8﹣
m
m=﹣
m2+4m=﹣
(m﹣6)2+12,
∴当m=6时,S最大值=12
![]()
(3)
解:∵E(
,0),F(6,6),
∴直线EF解析式为y=
x﹣2,直线AD解析式为y=
x+4,
∴EF∥AD,作EL⊥AD于L,(如图2中)
∵AE=
,sin∠DAB=
,
∴LE=
×
=
=PM,
①PM=PN=
时,
∴xP=3﹣
=﹣
,yP=﹣
×
+4=
,
∴P(﹣
,
),
∴直线PM解析式为y=﹣
x+
,
由
,解得
,
∴点M(
,
)
∴EM=
=
.
②NP=NM时,设直线EF与对称轴交于点K,K(3,2),
此时点N在PM的垂直平分线上,DN=NK,
∴N(3,5),P(
,5),
∴直线PM的解析式为y=﹣
x+
,
由
解得
,
∴M(
,
),
∴EM=
=
,
③PM=MN时,cos∠MPN=
=
,
∴PN=
,由此可得P(﹣
,
),
∴直线PM解析式为y=﹣
x﹣
,
由
解得
,
∴M(
,﹣
),
∴EM=
=
.
综上所述,EM=
或
或
.
![]()
【解析】(1)可以假设抛物线解析式为y=﹣
(x+3)(x﹣9),展开化简即可.(2)作PH⊥AQ于H,则AH=HQ=
(如图1中),根据S=S△ADQ﹣S△APQ构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题.(3)分三种情形讨论①PM=PN,②NP=NM,③MN=MP,分别求出直线PM的解析式,利用方程组求出点M坐标即可解决问题.
【考点精析】本题主要考查了二次函数的图象和二次函数的性质的相关知识点,需要掌握二次函数图像关键点:1、开口方向2、对称轴 3、顶点 4、与x轴交点 5、与y轴交点;增减性:当a>0时,对称轴左边,y随x增大而减小;对称轴右边,y随x增大而增大;当a<0时,对称轴左边,y随x增大而增大;对称轴右边,y随x增大而减小才能正确解答此题.