如圖, 在坐标平面内, 抛物線y=ax^2 bx 1交y軸于A, 交x軸于B(4,0),交AD于D(3,5/2), 過D作DC⊥x軸, 垂足為C.
(1)求抛物線的解析式;
(2)P在線段OC上(不與O,C重合), 過P作PN⊥x軸, 交AD于M, 交抛物線于N, 連接CM, 求△PCM面積的最大值;
(3)若P是x軸正半軸上的動點, 設OP=t, 是否存在t, 使以點M, C, D, N為頂點的四邊形是平行四邊形?如果存在,求點P的坐标; 如果不存在,請說明理由.
分析:(1)純屬送分題,直接運用待定系數法,第一步設函數解析式,已給,有兩個系數未知,需要兩個點,也已給;第二步代入已知兩點(在函數圖像上)的坐标,列二元一次方程組;第三步解二元一次方程組就可以了。這是非常基礎的題目。
(2)這是要用△PCM的面積表示點P的橫坐标的函數。一般是一個二次函數,因為二次函數開口向下時,必有最大值。這是思路,但未必如此,按這個思路進行下去,随機應變。
為了得到△PCM的高,或者說它的一條直角邊PM,先求直線AD的解析式;
設 點P的坐标,用含點P的橫坐标的式子表示PM和PC的長。
根據直角三角形面積等于兩條直角邊積的一半,就可以列得關于點P的橫坐标的函數,這個函數表示的就是△PCM的面積,且正好是一條開口向下的抛物線,利用頂點式,求得PCM的最大值。
(3)若四邊形MNDC是平行四邊形, 則必有MN=CD,這是平行四邊形對邊相等的定理。也是平行四邊形的必要條件。隻要 抓住這樣的一個必要條件去突破就可以了。
分别用點P的橫坐标表示MN和CD的長,就可以列得關于點P的橫坐标的方程,解方程,就可以了。
不過這裡求MN的長,卻有兩種情形,這是千萬要注意的。因為N點可能在M點的上方,也可能在M點的下方。這取決于點P在C點的左側還是右側。雖然有可能有一種情形不存在,但必須要說明。
下面是解題過程,請對照上面分析的内容,自己領會。
解:(1)列方程組{16a 4b 1=0, 9a 3b 1=2.5}
解得{a=-3/4, b=11/4}
∴抛物線的解析式為:y=-3x^2/4 11x/4 1.
解:(2)直線AD的解析式為:y=x/2 1, (由圖可知其在y軸的截距就是抛物線在y軸的截距,因此參數b=1, 将D點的坐标代入y=kx 1求k,或者用D點和A點的縱坐标差除以橫坐标差求k),
設P(t,0), 則PM=t/2 1, PC=3-t,
S△PCM=PC·PM/2=(t/2 1)(3-t)/2
=3t/4 3/2-t^2/4-t/2= -t^2/4 t/4 3/2
= -(t-1/2^)2/4 25/16,
當t=1/2時, S△PCM=25/16最大.
(3)若四邊形MNDC是平行四邊形,則MN=CD,
當P(t,0)在C點的左側時,
(-3t^2/4 11t/4 1)-(t/2 1)=5/2
化簡得:-3t^2 9t-10=0,
△=81-120<0, t不存在.
當P點在C點的右側時, (t/2 1)-(-3t^2/4 11t/4 1)=5/2,
化簡得: 3t^2-9t-10=0,
解得:t1=(9 根号201)/6, t2=(9-根号201)/6 (負數不符合題意,舍去).
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