如图,已知抛物线Y=X^2+BX+C与一条直线交与A(-1,0)C(2,3)两点,与Y轴交于点N 其顶点为D

若P是该抛物线上位于直线AC上方一动点,求三角形APC最大面积(A在X负半轴,对称轴X=1)... 若P是该抛物线上位于直线AC上方一动点,求三角形APC最大面积(A在X负半轴,对称轴X=1) 展开
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问:

 

 

如图,已知抛物线y=-x2+bx+c与一直线相交于A(-1,0),C(2,3)两点,与y轴交于点N.其

顶点为D

(1)抛物线及直线AC的函数关系式;

(2)设点M(3,m),求使MN+MD的值最小时m的值;

(3)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点B,E为直线AC上的任意一点,过点E作EF∥BD交抛物线于点F,以B,D,E,F为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求点E的坐标;若不能,请说明理由;

(4)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值.

 

分析:

(1)利用待定系数法求二次函数解析式、一次函数解析式;

(2)根据两点之间线段最短作N点关于直线x=3的对称点N′,当M(3,m)在直线DN′上时,MN+MD的值最小;

(3)需要分类讨论:①当点E在线段AC上时,点F在点E上方,则F(x,x+3)和②当点E在线段AC(或CA)延长线上时,点F在点E下方,则F(x,x-1),然后利用二次函数图象上点的坐标特征可以求得点E的坐标;

(4)方法一:过点P作PQ⊥x轴交AC于点Q;过点C作CG⊥x轴于点G,如图1.设Q(x,x+1),则P(x,-x²+2x+3).根据两点间的距离公式可以求得线段PQ=-x²+x+2;最后由图示以及三角形的面积公式知S△APC=-3/2(x-1/2)²+27/8,所以由二次函数的最值的求法可知△APC的面积的最大值;

方法二:过点P作PQ⊥x轴交AC于点Q,交x轴于点H;过点C作CG⊥x轴于点G,如图2.设Q(x,x+1),则P(x,-x²+2x+3).根据图示以及三角形的面积公式知S△APC=S△APH+S直角梯形PHGC-S△AGC=-3/2(x-1/2)²+27/8,所以由二次函数的最值的求法可知△APC的面积的最大值;

 

解答:解:(1)由抛物线y=-x²+bx+c过点A(-1,0)及C(2,3)得,

-1-b+c=0

-4+2b+c=3     

解得,b=2,c=3     

故抛物线为y=-x²+2x+3

又设直线为y=kx+n过点A(-1,0)及C(2,3)得

-k+n=0

2k+n=3     

解得,k=1,n=1     

故直线AC为y=x+1;

 


 

 

(2)如图1,作N点关于直线x=3的对称点N′,则N′(6,3),由(1)得D(1,4),

故直线DN′的函数关系式为y=-1/5 x+21/5   ,

当M(3,m)在直线DN′上时,MN+MD的值最小,

则m=-1/5 ×3+21/5=18/5 ;

 

 

(3)由(1)、(2)得D(1,4),B(1,2),

∵点E在直线AC上,

设E(x,x+1),

①如图2,当点E在线段AC上时,点F在点E上方,

则F(x,x+3),

∵F在抛物线上,

∴x+3=-x²+2x+3,

解得,x=0或x=1(舍去)

∴E(0,1);

②当点E在线段AC(或CA)延长线上时,点F在点E下方,

则F(x,x-1)

由F在抛物线上

∴x-1=-x²+2x+3

解得x=(1-√17)/2   或x=(1+√17)/2 

∴E((1-√17)/2,﹙3-√17﹚/2)或(﹙1+√17﹚/2 ,﹙3+√17﹚/2)

综上,满足条件的点E的坐标为(0,1)、(﹙1-√17﹚/2,﹙3-√17﹚/2)或((1+√17)/2, ﹙3+√17﹚/2);

 

 

(4)方法一:

如图3,过点P作PQ⊥x轴交AC于点Q,交x轴于点H;过点C作CG⊥x轴于点G,

设Q(x,x+1),则P(x,-x²+2x+3)

∴PQ=(-x2+2x+3)-(x+1)

=-x²+x+2

又∵S△APC=S△APQ+S△CPQ

=1/2 PQ•AG

=1/2(-x²+x+2)×3

=-3/2(x-1/2)²+27/8 

 ∴面积的最大值为27/8.


方法二:

过点P作PQ⊥x轴交AC于点Q,交x轴于点H;过点C作CG⊥x轴于点G,如图3,

设Q(x,x+1),则P(x,-x²+2x+3)

又∵S△APC=S△APH+S直角梯形PHGC-S△AGC

=1/2(x+1)(-x²+2x+3)+1/2(-x²+2x+3+3)(2-x)-1/2×3×3

=-3/2 x²+3/2 x+3

=-3/2(x-1/2)²+27/8 

 ∴△APC的面积的最大值为27/8.

 

点评:本题考查了二次函数综合题.解答(3)题时,要对点E所在的位置进行分类讨论,以防漏解.

 

有疑问可以追问哦。、。、

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