拋物線壓軸題
(2016·湘西州)如圖,長方形OABC的OA邊在x軸的正半軸上,OC在y軸的正半軸上,拋物線y=ax2+bx經(jīng)過點B(1,4)和點E(3,0)兩點.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若點D在線段OC上,且BD⊥DE,BD=DE,求D點的坐標(biāo);
(3)在條件(2)下,在拋物線的對稱軸上找一點M,使得△BDM的周長為最小,并求△BDM周長的最小值及此時點M的坐標(biāo);
(4)在條件(2)下,從B點到E點這段拋物線的圖象上,是否存在一個點P,使得△PAD的面積最大?若存在,請求出△PAD面積的最大值及此時P點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
(1)將點B(1,4),E(3,0)的坐標(biāo)代入拋物線的解析式,得到關(guān)于a、b的方程組,求得a、b的值,從而可得到拋物線的解析式;
(2)依據(jù)同角的余角相等證明∠BDC=∠DE0,然后再依據(jù)AAS證明△BDC≌△DEO(即:一線三等角),從而得到OD=AO=1,于是可求得點D的坐標(biāo);
(3)將軍飲馬問題:
作點D關(guān)于拋物線的對稱軸的對稱點D′,連接D′B交拋物線的對稱軸與點M.先求得拋物線的對稱軸方程,從而得到點B′的坐標(biāo),由軸對稱的性質(zhì)可知當(dāng)點B、M、D′在一條直線上時,△BMD的周長有最小值,依據(jù)兩點間的距離公式求得BD和BD′的長度,從而得到三角形的周長最小值,然后依據(jù)待定系數(shù)法求得直線D′B的解析式,然后將點M的橫坐標(biāo)代入可求得點M的縱坐標(biāo);
(4)提供四種思路:
方法一:過點P作PG⊥x軸,垂足為G.設(shè)點P(a,-2a2+6a),則OG=a,PG=-2a2+6a.然后依據(jù)S△PAD=S梯形DOGP-S△ODA-S△AGP的三角形的面積與a的函數(shù)關(guān)系式,然后依據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可,如下圖法一。
方法二:如上圖法二,連接OP.設(shè)點P(a,-2a2+6a),則OG=a,PG=-2a2+6a.然后依據(jù)S△PAD=S△POD+S△POA-S△OAD得到面積與a的函數(shù)關(guān)系式,然后依據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可。
方法三:鉛垂線法。過P作x軸的垂線,交直線AD于點Q,則:
方法四:平行線法。過P作底邊AD的平行線PN交y軸于N,則PN的解析式y(tǒng)=kx+b中的k與AD解析式的k相同。當(dāng)直線PN與拋物線僅有一個公共點(即聯(lián)立直線PN和拋物線解析式,消元后的一元二次方程有二等根,即△=0)時,面積最大,依據(jù)△=0,得到直線待定系數(shù)b。面積等于△ADN,ND為底,OA為高,面積易求。
參考解答
(4)今日打印題目沒有此問,因此粘貼原題解析于此。僅給出方法一的求解過程如下:
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