如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象顶点为D,与y轴交于点C,与x轴交于点A、B,点A在原点的左侧,点B的坐标为(3,0),OB=

发布时间:2020-08-13 11:29:02

如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象顶点为D,与y轴交于点C,与x轴交于点A、B,点A在原点的左侧,点B的坐标为(3,0),OB=OC,tan∠ACO=.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)若平行于x轴的直线与该抛物线交于点M、N,且以MN为直径的圆与x轴相切,求该圆的半径长度;
(3)如图2,若点G(2,y)是该抛物线上一点,点P是直线AG下方的抛物线上的一动点,当点P运动到什么位置时,△AGP的面积最大?求此时点P的坐标和△AGP的最大面积.

网友回答

解:(1)由OC=OB=3,可知点C坐标是(0,-3),
连接AC,在Rt△AOC中,
∵tan∠ACO=,
∴OA=OC×tan∠ACO=3×=1,
故A(-1,0),…
设这个二次函数的表达式为:y=a(x+1)(x-3),
将C(0,-3)代入得:-3=a(0+1)(0-3),
解得:a=1,
∴这个二次函数的表达式为:y=(x+1)(x-3)=x2-2x-3.…

(2)①当直线MN在x轴上方时,设所求圆的半径为R(R>0),设M在N的左侧,
∵所求圆的圆心在抛物线的对称轴x=1上,
∴N(R+1,R)代入y=x2-2x-3中得:R=(R+1)2-2(R+1)-3,
解得R=.…
②当直线MN在x轴下方时,设所求圆的半径为r(r>0),由①可知N(r+1,-r),代入抛物线方程y=x2-2x-3,可得-r=(r+1)2-2(r+1)-3,
解得:r=.…

(3)过点P作y轴的平行线与AG交于点Q,
把G(2,y)代入抛物线的解析式y=x2-2x-3,得G(2,-3).…
由A(-1,0)可得直线AG的方程为:y=-x-1,…
设P(x,x2-2x-3),则Q(x,-x-1),
∴PQ=-x2+x+2,
S△AGP=S△APQ+S△GPQ=PQ?(G横坐标-A横坐标)=(-x2+x+2)×3=-(x-)2+,…
当x=时,△APG的面积最大,…
此时P点的坐标为(,-),△APG的面积最大值为.…
解析分析:(1)由点B的坐标为(3,0),OB=OC,即可求得点C的坐标,又由tan∠ACO=,即可求得点A的坐标,然后设两点式y=a(x+1)(x-3),将点C代入,即可求得这个二次函数的解析式;
(2)分别从当直线MN在x轴上方时与当直线MN在x轴下方时去分析,然后由所求圆的圆心在抛物线的对称轴x=1上,即可求得点的坐标,又由点在二次函数的图象上,即可求得该圆的半径长度;
(3)首先过点P作y轴的平行线与AG交于点Q,然后求得点G的坐与直线AG得方程,然后由S△AGP=S△APQ+S△GPQ=PQ?(G横坐标-A横坐标),利用二次函数的最值问题,即可求得此时点P的坐标和△AGP的最大面积.

点评:此题考查了待定系数法求二次函数的解析式,点与函数的关系,三角函数的性质以及圆的切线的性质等知识.此题综合性很强,难度较大,解题的关键是注意数形结合思想,方程思想与分类讨论思想的应用.
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