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24.如图①,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A、B,点A、B的坐标分别是(﹣1,0)、(4,0),与y轴交于点C,点P在第一、二象限的抛物线上,过点P作x轴的平行线分别交y轴和直线BC于点D、E,设点P的横坐标为m,线段DE的长度为d. (1)求这条抛物线对应的函数表达式;
(2)当点P在第一象限时,求d与m之间的函数关系式; (3)在(2)的条件下,当PE=2DE时,求m的值;
(4)如图②,过点E作EF∥y轴交x轴于点F,直接写出四边形ODEF的周长不变时m的取值范围.
【考点】二次函数综合题.
【分析】(1)根据待定系数法,可得函数解析式;
(2)根据自变量与函数值的对应关系,可得C点坐标,根据待定系数法,可得BC的解析式,根据E点的纵坐标,可得E点的横坐标,根据两点间的距离,可得答案;
(3)根据PE与DE的关系,可得关于m的方程,根据解方程根据解方程,可得答案; (4)根据周长公式,可得答案. 【解答】解:(1)由题意,得
解得
∴这条抛物线对应的函数表达式是y=﹣x2+3x+4; (2)当x=0时,y=4. ∴点C的坐标是(0,4).
设直线BC的函数关系式为y=kx+b. 由题意,得
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解得
∴直线BC的函数关系式为y=﹣x+4, ∵PD∥x轴,
∴yP=yE=﹣m2+3m+4.. ∴xE=﹣m2+3m.
图①,
当0<m<3时,如图①,d=﹣m2+3m.
当3<m<4时,如图②
,d=m2﹣3m.
(3)当0<m<3时,DE=﹣m2+3m,PE=﹣m2+4m. ∵PE=2DE,
∴﹣m2+4m=2(﹣m2+3m).
解得m1=0(不合题意,舍去),m2=2. 当3<m<4时,DE=m2﹣3m,PE=﹣m2+4m. ∵PE=2DE,
∴﹣m2+4m=2(m2﹣3m). 解得m1=0(不合题意,舍去),m2=当PE=2DE时,m=2或m=
.
.
(4)﹣1<m<0或3<m<4.
解答如下:当0<m<3时,如图③,DE=﹣m2+3m,EF=﹣m2+3m+4. ∴C=2(﹣m2+3m+4﹣m2+3m)=﹣4m2+12m+8.
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当﹣1<m<0或3<m<4时,如图④、⑤,
DE=m2﹣3m,EF=﹣m2+3m+4. ∴C=2(﹣m2+3m+4+m2﹣3m)=8.
综上所述:四边形ODEF的周长不变时m的取值范围是﹣1<m<0或3<m<4.
【点评】本题考查了二次函数综合题,利用待定系数法求函数解析式;利用平行于x轴直线上点的纵坐标相等得出E点的纵坐标是解题关键;利用PE与DE的关系得出关于m的方程是解题关键;利用矩形的周长公式是解题关键.