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)若抛物线的对

发布时间:2020-08-06 11:25:57

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)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;
(3)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.

网友回答

解:(1)由抛物线y=-x2+bx+c过点A(-1,0)及C(2,3)得,


解得,
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,
解得,
故直线AC为y=x+1;

(2)∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴D(1,4),
当x=1时,y=x+1=2,
∴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),
∵F在抛物线上,
∴x-1=-x2+2x+3,
解得x=或x=,
∴E(,)或(,),
综上,满足条件的点E的坐标为(0,1)或(,)或(,);

(3)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
=PQ?AG
=(-x2+x+2)×3
=-(x-)2+,
∴面积的最大值为;
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
=(x+1)(-x2+2x+3)+(-x2+2x+3+3)(2-x)-×3×3
=-x2+x+3
=-(x-)2+,
∴△APC的面积的最大值为.
解析分析:(1)利用待定系数法求二次函数解析式、一次函数解析式;
(2)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;
(3)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=-(x-)2+,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═-(x-)2+,所以由二次函数的最值的求法可知△APC的面积的最大值.

点评:本题是二次函数的综合题,其中涉及到运用待定系数法求二次函数、一次函数解析式,平行四边形的性质,二次函数的性质,三角形的面积,有一定难度.解答(2)题时,要对点E所在的位置进行分类讨论,以防漏解.
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