题目内容
1.(1)求抛物线的解析式及A,B两点的坐标;
(2)在抛物线的CBD段上是否存在点P,使△CDP的面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;
(3)点P在抛物线的CB段上时,设四边形APBD的面积为S.当S取何值时,满足条件的点P只有一个?当S取何值时,满足条件的点P有两个?
分析 (1)根据对称轴x=1即可求出m的值,根据直线y=x-1与抛物线y=$\frac{1}{3}$x2-mx+n相交于C,D两点即可求出n的值,进而求出抛物线的解析式,A,B两点的坐标也可求出;
(2)当过点P的直线与CD平行且与抛物线相切时,△CDP的面积最大,求出满足条件的解析式,进行联立方程组求出点P的坐标;
(3)首先求出抛物线的顶点坐标,根据图形分别求出P点在C点、顶点坐标以及在点B位置时四边形APBD的面积,结合图形即可求出满足条件的S的取值.
解答 解:(1)∵抛物线y=$\frac{1}{3}$x2-mx+n的对称轴是直线x=1,
∴m=$\frac{2}{3}$,
∵直线y=x-1与抛物线y=$\frac{1}{3}$x2-mx+n相交于C,D两点,
∴C点坐标为(0,-1),
∴n=-1,
∴抛物线解析式为y=$\frac{1}{3}$x2-$\frac{2}{3}$x-1,
∴令y=$\frac{1}{3}$x2-$\frac{2}{3}$x-1=0,
∴x2-2x-3=0,
∴x=-1或x=3,
∴点A坐标为(-1,0),点B坐标为(3,0);
(2)当过点P的直线与CD平行且与抛物线相切时,△CDP的面积最大,
设过点P的直线为y=x+b,
联立$\left\{\begin{array}{l}{y=x+b}\\{y=\frac{1}{3}{x}^{2}-\frac{2}{3}x-1}\end{array}\right.$,
即x2-5x-3-3b=0,
△=25-4×(-3-3b)=0,
解得b=-$\frac{37}{12}$,
联立$\left\{\begin{array}{l}{y=x-\frac{37}{12}}\\{y=\frac{1}{3}{x}^{2}-\frac{2}{3}x-1}\end{array}\right.$,
解得$\left\{\begin{array}{l}{x=\frac{5}{2}}\\{y=-\frac{7}{12}}\end{array}\right.$,
故点P的坐标为($\frac{5}{2}$,-$\frac{7}{12}$);
(3)联立$\left\{\begin{array}{l}{y=x-1}\\{y=\frac{1}{3}{x}^{2}-\frac{2}{3}x-1}\end{array}\right.$,
解得x=0或x=5,
即点D坐标为(5,4),
抛物线y=$\frac{1}{3}$x2-$\frac{2}{3}$x-1的顶点坐标为(1,-$\frac{4}{3}$)
点C(0,-1)关于直线x=1的对称点E坐标为(2,-1),
如图,当点P位于点C处时,四边形APBD的面积为S=S△ACB+S△ABD=$\frac{1}{2}$×4×1+$\frac{1}{2}$×4×4=10,
当点P位于顶点坐标处时,四边形APBD的面积为S=S△APB+S△ABD=$\frac{1}{2}$×4×$\frac{4}{3}$+$\frac{1}{2}$×4×4=$\frac{32}{3}$,
当点P位于点B处时,四边形APBD的面积为S=S△ABD=$\frac{1}{2}$×4×4=8,
综上可知:当8<S<10时或S=$\frac{32}{3}$时,满足条件的点P只有一个;当10≤S<$\frac{32}{3}$时,满足条件的点P有两个.
点评 本题主要考查了二次函数的综合题,此题涉及到待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的性质,平行线的性质以及四边形的面积等知识,解答(2)问的关键相切的知识解答,解答(3)问需要分类讨论,此题有一定的难度.
| A. | 12.5cm2 | B. | 25cm2 | C. | 37.5cm2 | D. | 50cm2 |