如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC四个顶点的坐标分别为O(0,0),A(0,3),B(6,3),C(6,0),抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过点A.(1)求

发布时间:2020-08-12 05:45:07

如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC四个顶点的坐标分别为O(0,0),A(0,3),B(6,3),C(6,0),抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过点A.

(1)求c的值;
(2)若a=-1,且抛物线与矩形有且只有三个交点A、D、E,求△ADE的面积S的最大值;
(3)若抛物线与矩形有且只有三个交点A、M、N,线段MN的垂直平分线l过点0,交线段BC于点F.当BF=1时,求抛物线的解析式.

网友回答

解:(1)把(0,3)代入函数解析式y=ax2+bx+c中,得
c=3;

(2)若a=-1,且抛物线与矩形有且只有三个交点A、D、E,
则D、E分别在线段AB、BC上,或分别在AB、OC上,
若D、E分别在线段AB、BC上,
在y=-x2+bx+3中,令y=3,得x2-bx=0,解得:x=0或x=b,故D(b,3),
令x=6,得:y=6b-33,故E(6,6b-33),
∵0≤6b-33<3,
∴≤b<6,
又∵AD=|b|=b,EB=|3-(6b-33)|=36-6b,
△ADE的面积S=AD?BE=b(36-6b)=-3b2+18b=-3(b-3)2+27,
则当b=时,S有最大值.
若D、E分别在AB、OC上,
△ADE的面积S=AD?BE=b?3=b,
∵抛物线的对称轴为:x=,
当过点C时,抛物线为:y=-x2+x+3,
∴0<≤,
∴当b=时,S有最大值.


(3)当点M、N分别在AB、OC上时,过M作MG⊥OC于点G,连接OM,
∴MG=OA=3,∠2+∠MNO=90°,
∵OF垂直平分MN,
∴OM=ON,∠1+∠MNO=90°,
∴∠1=∠2,
∴tan∠1==,tan∠2=tan∠1=,
∴GN=GM=1,设N(n,0),则G(n-1,0)
∴M(n-1,3)
∴AM=n-1,ON=n=OM,
在直角△AOM中,OM2=OA2+AM2,
∴n2=32+(n-1)2,解得:n=5,
∴M(4,3),N(5,0),
把M、N代入二次函数的解析式得:
解得:,
则函数的解析式是:y=-x2+x+3;
如右图,
当点M、N分别在AB、BC边上时,
设M的坐标是(g,3),N的坐标是(6,h),
直线OF与BC交点的横坐标是6,纵坐标是3-1=2,
把(6,2)代入函数y=kx中,得k=,
故直线OF的解析式是y=x,
∵OF垂直平分MN,
∴点(,)在直线y=x上,OM=ON,
∴?=,g2+9=36+h2,
即g=3h+3①,g2+9=36+h2,②
解关于①②的方程组,得
或(负数不合题意,舍去),
把(,3)、(6,)代入二次函数y=ax2+bx+3中,得

解得.
故所求二次函数解析式是y=-x2+x+3.
则二次函数解析式是y=-x2+x+3或y=-x2+x+3.
解析分析:(1)把(0,3)代入函数解析式y=ax2+bx+c中,易求c;
(2)当a=-1时,函数解析式是y=-x2+bx+3,设D点坐标是(e,3),E点坐标是(6,f),分别把D、E的坐标代入y=-x2+bx+3中,易求e=b以及f=-33+6b,结合三角形面积公式,易得S=-3b2+18b,求关于b的二次函数的最大值即可;
(3)设M的坐标是(g,3),N的坐标是(6,h),根据图乙知直线OF与BC的交点坐标(6,2),进而求直线OF的解析式是y=x,而OF又是MN的中垂线,那么MN的中点就在直线OF上,于是可得g=3h+3①,g2+9=36+h2②,解关于g、h的二元二次方程组,易求g、h(负数舍去),进而可得M、N的坐标,再把M、N的坐标代入y=ax2+bx+3中,得到关于a、b的二元一次方程组,解可求a、b,进而可得二次函数解析式.

点评:本题考查了二次函数综合题,解题的关键是理解题意,并能画出草图,利用线段垂直平分线的性质、解方程组、两点之间的距离公式来解决问题.
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