如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数)的对称轴为x=1,与y轴的交点为c(0,4),y的最...
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如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数)的对称轴为x=1,与y轴的交点为c(0,4),y的最大值为5,顶点为M,过点D(0,1)且平行于x轴的直线与抛物线交于点A,B.
(Ⅰ)求该二次函数的解析式和点A、B的坐标;
(Ⅱ)点P是直线AC上的动点,若点P,点C,点M所构成的三角形与△BCD相似,求出所有点P的坐标.
【回答】
【考点】HF:二次函数综合题.
【分析】(Ⅰ)先确定顶点M的坐标,再设顶点式y=a(x﹣1)2+5,然后把C点坐标代入求出a即可得到抛物线解析式;在计算函数值为1所对应的自变量的值即可得到A、B点的坐标;
(Ⅱ)先计算出CD=3,BD=1,AM=2,CM=,AC=3,则利用勾股定理的逆定理得到△ACM为直角三角形,∠ACM=90°,则可判断△ACM∽△CDB,由此可判断P点坐标为(0,3),如图1;接着求出直线AM的解析式为y=﹣2x+7,直线AC的解析式为y=﹣x+4,作PM⊥AC于P,如图2,易得Rt△AMP∽Rt△CDB,然后利用两直线垂直的关系可求出直线PM的解析式为y=x+,从而可确定P点坐标为(﹣,),
【解答】解:(Ⅰ)根据题意得抛物线的顶点M的坐标为(1,5),
设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+5,
把C(0,4)代入y=a(x﹣1)2+5得a+5=4,解得a=﹣1,
所以抛物线解析式为y=﹣(x﹣1)2+5,即y=﹣x2+2x+4;
当y=1时,﹣x2+2x+4=1,解得x1=﹣1,x2=3,则B(﹣1,1),A(3,1);
(Ⅱ)CD=3,BD=1,AM==2,CM==,AC==3,
∵CM2+AC2=AM2,
∴△ACM为直角三角形,∠ACM=90°,
∵=, ==,
∴=,
而∠ACM=∠CDB,
∴△ACM∽△CDB,
∴点P在C点时,满足条件,此时P点坐标为(0,3),如图1;
作PM⊥AC于P,如图2,
∵△ACM∽△CDB,
∴∠MAC=∠DCB,
作PM⊥AC于P,如图2,
∴Rt△AMP∽Rt△CDB,
设直线AM的解析式为y=kx+b,
把M(1,5),A(3,1)代入得,解得,
直线AM的解析式为y=﹣2x+7,
同样可得直线AC的解析式为y=﹣x+4,
作PM⊥AC于P,如图1,设直线PM的解析式为y=x+p,
把M(1,5)代入得+p=5,解得p=,
∴直线PM的解析式为y=x+,
解方程组得,
∴P点坐标为(﹣,),
综上所述,满足条件的P点坐标为(0,3)或(﹣,)
【点评】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数的*质和相似三角形的判定;会利用待定系数法求一次函数和二次函数的解析式;理解坐标与图形*质,记住两点间的距离公式.
知识点:二次函数与一元二次方程
题型:综合题
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