坐标;
(3)当点P从A点出发沿线段AB上方的抛物线向终点B移动,在移动中,点P的横坐标以每秒1个单位长度的速度变动;与此同时点M以每秒1个单位长度的速度沿AO向终点O移动,点P,M移动到各自终点时停止.当两个动点移动t秒时,求四边形PAMB的面积S关于t的函数表达式,并求t为何值时,S有最大值,最大值是多少?
【分析】(1)由A、B坐标,利用待定系数法可求得抛物线的表达式,化为顶点式可求得顶点坐标;
(2)过P作PC⊥y轴于点C,由条件可求得∠PAC=60°,可设AC=m,在Rt△PAC中,可表示出PC的长,从而可用m表示出P点坐标,代入抛物线解析式可求得m的值,即可求得P点坐标;
(3)用t可表示出P、M的坐标,过P作PE⊥x轴于点E,交AB于点F,则可表示出F的坐标,从而可用t表示出PF的长,从而可表示出△PAB的面积,利用S四边形PAMB=S△PAB+S△AMB,可得到S关于t的二次函数,利用二次函数的性质可求得其最大值. 【解答】解:
(1)根据题意,把A(0,6),B(6,0)代入抛物线解析式可得解得
,
,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+6, ∵y=﹣x2+2x+6=﹣(x﹣2)2+8, ∴抛物线的顶点坐标为(2,8);
(2)如图1,过P作PC⊥y轴于点C,
∵OA=OB=6, ∴∠OAB=45°,
∴当∠PAB=75°时,∠PAC=60°, ∴tan∠PAC=
,即
=m,
,
设AC=m,则PC=∴P(
m,6+m),
m)2+2
m+6,解得m=0
把P点坐标代入抛物线表达式可得6+m=﹣(或m=
﹣,
经检验,P(0,6)与点A重合,不合题意,舍去, ∴所求的P点坐标为(4﹣
,+);
(3)当两个动点移动t秒时,则P(t,﹣t2+2t+6),M(0,6﹣t),
如图2,作PE⊥x轴于点E,交AB于点F,则EF=EB=6﹣t, ∴F(t,6﹣t),
∴FP=﹣t2+2t+6﹣(6﹣t)=﹣t2+3t,
∵点A到PE的距离竽OE,点B到PE的距离等于BE,
∴S△PAB=FP?OE+FP?BE=FP?(OE+BE)=FP?OB=×(﹣t2+3t)×6=﹣t2+9t,且S△AMB=AM?OB=×t×6=3t,
∴S=S四边形PAMB=S△PAB+S△AMB=﹣t2+12t=﹣(t﹣4)2+24, ∴当t=4时,S有最大值,最大值为24.
【点评】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、直角三角形的性质、二次函数的性质、三角形的面积及方程思想等知识.在(1)中注意待定系数法的应用,在(2)中构造Rt△PAC是解题的关键,在(3)中用t表示出P、M的坐标,表示出PF的长是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.
8.如图,直线y=﹣
x+
分别与x轴、y轴交于B、C两点,点A在x轴
经过A,B两点.
上,∠ACB=90°,抛物线y=ax2+bx+(1)求A、B两点的坐标; (2)求抛物线的解析式;
(3)点M是直线BC上方抛物线上的一点,过点M作MH⊥BC于点H,作MD∥y轴交BC于点D,求△DMH周长的最大值.
【分析】(1)由直线解析式可求得B、C坐标,在Rt△BOC中由三角函数定义可求得∠OCB=60°,则在Rt△AOC中可得∠ACO=30°,利用三角函数的定义可求得OA,则可求得A点坐标;
(2)由A、B两点坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(3)由平行线的性质可知∠MDH=∠BCO=60°,在Rt△DMH中利用三角函数的定义可得到DH、MH与DM的关系,可设出M点的坐标,则可表示出DM的长,从而可表示出△DMH的周长,利用二次函数的性质可求得其最大值. 【解答】解: (1)∵直线y=﹣
x+
分别与x轴、y轴交于B、C两点,
∴B(3,0),C(0,∴OB=3,OC=∴tan∠BCO=∴∠BCO=60°, ∵∠ACB=90°, ∴∠ACO=30°, ∴
=tan30°=
,即, =
,
),
=,解得AO=1,
∴A(﹣1,0);
(2)∵抛物线y=ax2+bx+
经过A,B两点,
∴,解得,
∴抛物线解析式为y=﹣
x2+
x+;
(3)∵MD∥y轴,MH⊥BC,
∴∠MDH=∠BCO=60°,则∠DMH=30°, ∴DH=DM,MH=
DM,
DM=
DM,
∴△DMH的周长=DM+DH+MH=DM+DM+∴当DM有最大值时,其周长有最大值, ∵点M是直线BC上方抛物线上的一点, ∴可设M(t,﹣∴DM=﹣∴DM=﹣
t2+t2+
t2+t+t+
t+
),则D(t,﹣
t+
t+),
),
),则D(t,﹣﹣(﹣
t+
)=﹣
,
t2+
t=﹣
2
(t﹣)+
,
∴当t=时,DM有最大值,最大值为此时
DM=
×
=
. ,
即△DMH周长的最大值为
【点评】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、三角函数的定义、
二次函数的性质、方程思想等知识.在(1)中注意函数图象与坐标的交点的求法,在(2)中注意待定系数法的应用,在(3)中找到DH、MH与DM的关系是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.
9.如图,抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣2,0),点P为抛物线上的一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E. (1)求抛物线解析式;
(2)若点P在第一象限内,当OD=4PE时,求四边形POBE的面积; (3)在(2)的条件下,若点M为直线BC上一点,点N为平面直角坐标系内一点,是否存在这样的点M和点N,使得以点B,D,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由. 【温馨提示:考生可以根据题意,在备用图中补充图形,以便探究】
【分析】(1)由抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,A(﹣2,0)在抛物线上,于是列方程即可得到结论;
(2)根据函数解析式得到B(4,0),C(0,﹣2),求得BC的解析式为y=x﹣2,设D(m,0),得到E(m,m﹣2),P(m,m2﹣m﹣2),根据已知条件列方程得到m=5,m=0(舍去),求得D(5,0),P(5,),E(5,),根据三角形的面积公式即可得到结论;
(3)设M(n,n﹣2),①以BD为对角线,根据菱形的性质得到MN垂直平分BD,求得n=4+,于是得到N(,﹣);②以BD为边,根据菱形的性质得到MN∥BD,MN=BD=MD=1,过M作MH⊥x轴于H,根据勾股定理列方程即可得到结论.