如图平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+x+2交x轴于A、B两点,交y轴于点C.(1)求证:△ABC为直角三角形;(2)直线x=m(0<m<4)在线段OB上移动,交x

发布时间:2020-08-10 18:55:37

如图平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+x+2交x轴于A、B两点,交y轴于点C.
(1)求证:△ABC为直角三角形;
(2)直线x=m(0<m<4)在线段OB上移动,交x轴于点D,交抛物线于点E,交BC于点F.求当m为何值时,EF=DF?
(3)连接CE和BE后,对于问题“是否存在这样的点E,使△BCE的面积最大”,小红同学认为:“当E为抛物线的顶点时,△BCE的面积最大.”她的观点是否正确?提出你的见解,若△BCE的面积存在最大值,请求出点E的坐标和△BCE的最大面积.

网友回答

(1)证明:对于y=-x2+x+2
当y=0时,-x2+x+2=0,解得x1=-1,x2=4;
当x=0时,y=2
∴A、B、C三点的坐标分别为
A(-1,0),B(4,0),C(0,2)
∴OA=1,OB=4,OC=2,
∴AB=OA+OB=5,
∴AB2=25
在Rt△AOC中,AC2=OA2+OC2=12+22=5
在Rt△COB中,BC2=OC2+OB2=22+42=20
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是以∠ACB为直角的直角三角形.

(2)解:∵直线DE的解析式为直线x=m,
∴OD=m,DE⊥OB.
∵OC⊥AB,
∴OC∥DE,
∴△BDF∽△BOC,
∴=
∵OC=2,OB=4,BD=OB-OD=4-m,
∴DF=.
当EF=DF时,DE=2DF=4-m,
∴E点的坐标为(m,4-m)
∵E点在抛物线y=-x2+x+2上,
∴4-m=-m2+m+2
解得m1=1,m2=4.
∵0<m<4,
∴m=4舍去,
∴当m=1时,EF=DF;

(3)解:小红同学的观点是错误的.
∵OD=m,DE⊥OB,E点在抛物线y=-x2+x+2上
∴E点的坐标可表示为(m,-m2+m+2)
∴DE=-m2+m+2.
∵DF=2-m,
∴EF=DE-DF=-m2+2m
∵S△BCE=S△CEF+S△BEF=EF?OD+EF?BD=EF?(OD+BD)
=EF?OB=EF?4=2EF
∴S△BCE=-m2+4m=-(m2-4m+4-4)=-(m-2)2+4
∴当m=2时,S△BCE有最大值,△BCE的最大面积为4;
∵当m=2时,-m2+m+2=3,
∴E点的坐标为(2,3)
而抛物线y=-x2+x+2的顶点坐标为(,),
∴小红同学的观点是错误的.
解析分析:(1)先根据抛物线的解析式求出A、B、C三点的坐标,那么可用两种方法进行求解.
①可分别求出AC、BC、AB的长,然后用勾股定理求证.
②可分别在直角三角形AOC和BOC中,用三角函数得出相关的锐角相等,然后通过证小直角三角形与△BAC相似来得出结论.
(2)本题由两种求法:
①可根据△BDF和△BOC相似,用m表示出DF的长,即可得出DE的长,也就得出了E点的坐标,然后将E点坐标代入抛物线的解析式中即可得出m的值.
②可先求出直线BC的解析式.由于DE=2DF,因此当x=m时,抛物线的值是直线BC的值的2倍,由此可得出关于m的方程,即可求出m的值.
(3)本题要先求出△BEC的面积与E点坐标的函数关系式,根据函数的性质来求解.可设出E点的坐标(设横坐标,用抛物线的解析式表示纵坐标).然后根据△BCE的面积=梯形CODE的面积+△BDE的面积-△BOC的面积;来得出关于△BCE的面积与E点横坐标的函数关系式,然后根据函数的性质求出S的最大值和对应的E点的坐标.

点评:本题主要考查二次函数的应用、直角三角形的判定、图形的面积求法等知识及综合应用知识、解决问题的能力.不规则图形的面积通常转化为规则图形的面积的和差.
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