如图,抛物线y=(x+1)2+k与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(0,-3).
(1)求抛物线的对称轴及k的值;
(2)在抛物线的对称轴上存在一点P,使得PA+PC的值最小,求此时点P的坐标;
(3)设点M是抛物线上的一动点,且在第三象限.当M点运动到何处时,△AMB的面积最大?求出△AMB的最大面积及此时点M的坐标.
网友回答
解:(1)∵抛物线的解析式为:y=(x+1)2+k,
∴其对称轴为:直线x=-1.
∵抛物线y=(x+1)2+k过点C(0,-3),
∴-3=(0+1)2+k,解得k=-4;
(2)如图,∵两点之间线段最短,
∴当P点在线段AC上就可使PA+PC的值最小.
又∵P点要在对称轴上,
∴P点应为线段AC与对称轴直线x=-1的交点,
由(1)可知,抛物线的表达式为:y=(x+1)2-4=x2+2x-3.
令y=0,则x2+2x-3=0.
解得:x1=-3,x2=1.
∴点A、B的坐标分别是A(-3,0)、B(1,0),
设直线AC的表达式为y=kx+b,则
解得?
∴直线AC的表达式为y=-x-3,
当x=-1时,y=-(-1)-3=-2.
∴此时点P的坐标为(-1,-2);
(3)依题意得:当点M运动到抛物线的顶点时,△AMB的面积最大.
∵抛物线表达式为y=(x+1)2-4,
∴抛物线的顶点坐标为(-1,-4),即MD=4,
∴点M的坐标为(-1,-4),
∴△AMB的最大面积S△AMB=AB?MD=×(3+1)×4=8.
解析分析:(1)由抛物线的解析式即可得出其对称轴方程,再把点C(0,-3)代入抛物线的解析式即可求出k的值;
(2)由两点之间线段最短可知当P点在线段AC上就可使PA+PC的值最小,再由P点要在对称轴上,可知P点应为线段AC与对称轴直线x=-1的交点,由(1)中求出的C点坐标即可得出抛物线的表达式,故可求出A、B两点的坐标,利用待定系数法即可求出直线AC的解析式,把x=-1代入即可求出P点坐标;
(3)由于线段AB为定值,所以当B点在抛物线的顶点上△ABM的面积最大,由A、B、M三点的坐标即可得出AB及BD的长,再由三角形的面积公式即可得出结论.
点评:本题考查的是二次函数综合题,涉及到用待定系数法求一次函数及二次函数的解析式,三角形的面积公式等相关知识,难度适中.