如图,抛物线y=ax2+bx-过点A(-1,0)、B(5,0).直线y=-x-1交抛物线的对称轴于点M,点P为线段AM上一点,过点P作PQ∥y轴交抛物线于点Q,过点P

发布时间:2020-08-08 07:43:56

如图,抛物线y=ax2+bx-过点A(-1,0)、B(5,0).直线y=-x-1交抛物线的对称轴于点M,点P为线段AM上一点,过点P作PQ∥y轴交抛物线于点Q,过点P作PN∥QM交抛物线的对称轴于点N,设点P的横坐标为m.
(1)求a、b的值.
(2)用含m的代数式表示PQ的长并求PQ的最大值.
(3)直接写出PQ随m的增大而减小时m的取值范围.
(4)当四边形PQMN是正方形时,求出m的值.

网友回答

解:(1)把A(-1,0),B(5,0)代入y=ax2+bx-中,得

解得:,
∴a=,b=-2;

(2)由(1)可知a=,b=-2,
∴抛物线的解析式为y=x2-2x-,
∴抛物线的对称轴为x=2,
∵点P的横坐标为m,
∴P的坐标为(m,-m-1),(-1≤m≤2),
∵PQ∥y轴,
∴点Q横坐标为m,
∴Q点的坐标为(m,m2-2m-),
∴PQ=-m-1-(m2-2m-)=-m2+m+=-(m-1)2+2,
∴当m=1时,PQ的最大值为2;

(3)由(2)可知PQ=-m-1-(m2-2m-)=-m2+m+=-(m-1)2+2,
∴PQ随m的增大而减小时m的取值范围是1≤m≤2;
(4)设MN于x轴的 交点为G,则G的坐标为(2,0),
∵M(2,-3),
∴MG=3,AG=3,
∴MG=AG,
∴∠BAM=∠AMG=45°,
∵PQ∥y轴,MN是对称轴,
∴PQ∥MN,
有∵PN∥QM,
∴四边形PQMN是平行四边形,
当PN⊥MN,四边形PQMN是矩形,又∵∠BAM=45°,
∴四边形PQMN是正方形,
∴Q点的纵坐标是-3,即m2-2m-=-3,
解得:m1=2-,m2=2+(不合题意舍去),
∴m的值是2-.
解析分析:(1)把点A和B的坐标代入抛物线解析式,计算即可求出a、b的值;
(2)根据已知条件可设P的坐标为(m,-m-1),(-1≤m≤2),因为PQ∥y轴,所以点Q横坐标为m,又因为Q在抛物线上,所以Q点的坐标为(m,m2-2m-),所以
PQ=-m-1-(m2-2m-)=-m2+m+=-(m-1)2+2,利用函数的性质即可求出PQ的最大值;
(3)根据线段PQ的表达式转化为顶点式解析式,利用二次函数的增减性解答即可;
(4)设MN于x轴的 交点为G,则G的坐标为(2,0),首先证明四边形PQMN是平行四边形,当PN⊥MN,四边形PQMN是矩形,又因为∠BAM=45°,所以四边形PQMN是正方形,再求出Q的纵坐标为-3,即m2-2m-=-3,解方程即可求出符合题意的m值.

点评:本题考查了二次函数的综合题型,主要利用了待定系数法求二次函数解析式,平行四边形的对边平行且相等的性质,二次函数的最值问题,二次函数的增减性,综合性较强,但难度不大,把点C的坐标代入函数解析式求出b、c的值是解题的关键,也是本题的突破口.
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