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文档简介
例题精讲例题精讲求三角形的面积是几何题中常见问题之一,可用的方法也比较多,比如面积公式、割补、等积变形、三角函数甚至海伦公式,本文介绍的方法是在二次函数问题中常用的一种求面积的方法——铅垂法.【问题描述】在平面直角坐标系中,已知、、,求△ABC的面积.【分析】显然对于这样一个位置的三角形,面积公式并不太好用,割补倒是可以一试,比如这样:构造矩形ADEF,用矩形面积减去三个三角形面积即可得△ABC面积.这是在“补”,同样可以采用“割”:此处AE+AF即为A、B两点之间的水平距离.由题意得:AE+BF=6.下面求CD:根据A、B两点坐标求得直线AB解析式为:由点C坐标(4,7)可得D点横坐标为4,将4代入直线AB解析式得D点纵坐标为2,故D点坐标为(4,2),CD=5,.【方法总结】作以下定义:A、B两点之间的水平距离称为“水平宽”;过点C作x轴的垂线与AB交点为D,线段CD即为AB边的“铅垂高”.如图可得:【解题步骤】(1)求A、B两点水平距离,即水平宽;(2)过点C作x轴垂线与AB交于点D,可得点D横坐标同点C;(3)求直线AB解析式并代入点D横坐标,得点D纵坐标;(4)根据C、D坐标求得铅垂高;(5)利用公式求得三角形面积.
例题精讲例题精讲【例1】.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3与x轴交于A(1,0),B(﹣3,0)两点,与y轴交于点C.点P为抛物线第二象限上一动点,连接PB、PC、BC,求△PBC面积的最大值,并求出此时点P的坐标.变式训练【变1-1】.如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物线交于点C,其中A点的坐标是(1,0),C点坐标是(4,3).(1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;(2)若点E是(1)中抛物线上的一个动点,且位于直线AC的下方,试求△ACE的最大面积及E点的坐标.【变1-2】.如图,直线y=﹣x+2交y轴于点A,交x轴于点C,抛物线y=﹣+bx+c经过点A,点C,且交x轴于另一点B.(1)求抛物线的解析式;(2)在直线AC上方的抛物线上有一点M,求四边形ABCM面积的最大值及此时点M的坐标.【例2】.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,过点A的直线l交抛物线于点C(2,m),点P是线段AC上一个动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)当P在何处时,△ACE面积最大.变式训练【变2-1】.如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.(1)求这个抛物线的函数表达式;(2)若点D的坐标为(﹣1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP面积的最大值.【变2-2】.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x﹣2与x轴交于点B,与y轴交于点C,二次函数y=+bx+c的图象经过B,C两点,且与x轴的负半轴交于点A,动点D在直线BC下方的二次函数图象上.(1)求二次函数的表达式;(2)连接DC,DB,设△BCD的面积为S,求S的最大值.1.如图,抛物线y=﹣x2+x+2与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,若点P是线段BC上方的抛物线上一动点,当△BCP的面积取得最大值时,点P的坐标是()A.(2,3) B.(,) C.(1,3) D.(3,2)2.如图1,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,直线过B、C两点,连接AC.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为抛物线上直线BC上方的一动点,求△PBC面积的最大值,并求出点P坐标;(3)若点Q为抛物线对称轴上一动点,求△QAC周长的最小值.3.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(﹣3,0)两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线交y轴于C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.(3)在(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点P,使△PBC的面积最大?若存在,求出△PBC面积的最大值.若没有,请说明理由.4.如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣5与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的二次函数解析式:(2)若点P在抛物线上,点Q在x轴上,当以点B、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标;(3)如图2,点H是直线BC下方抛物线上的动点,连接BH,CH.当△BCH的面积最大时,求点H的坐标.5.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,B点的坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3),点P是直线BC下方抛物线上的一个动点.(1)求二次函数解析式;(2)连接PO,PC,并将△POC沿y轴对折,得到四边形POP'C.是否存在点P,使四边形POP'C为菱形?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)当点P运动到什么位置时,四边形ABPC的面积最大?求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积.6.如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴交点分别为A(﹣1,0),B(3,0),C(0,2),作直线BC.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为抛物线上第一象限内一动点,过点P作PD⊥x轴于点D,设点P的横坐标为t(0<t<3),求△ABP的面积S与t的函数关系式;(3)条件同(2),若△ODP与△COB相似,求点P的坐标.7.如图,抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a(a<0)与x轴交于A,B两点,直线y=x+经过点A,与抛物线的另一个交点为点C,点C的横坐标为3,线段PQ在线段AB上移动,PQ=1,分别过点P、Q作x轴的垂线,交抛物线于E、F,交直线于D,G.(1)求抛物线的解析式;(2)当四边形DEFG为平行四边形时,求出此时点P、Q的坐标;(3)在线段PQ的移动过程中,以D、E、F、G为顶点的四边形面积是否有最大值,若有求出最大值,若没有请说明理由.8.如图,已知二次函数y=ax2+bx+3的图象交x轴于点A(1,0),B(3,0),交y轴于点C.E是BC上一点,PE∥y轴.(1)求这个二次函数的解析式;(2)点P是直线BC下方抛物线上的一动点,求BCP面积的最大值;(3)直线x=m分别交直线BC和抛物线于点M,N,当m为何值时MN=BM,9.已知直线y=x﹣3与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+mx+n经过点A和点C.(1)求此抛物线的解析式;(2)在直线CA上方的抛物线上是否存在点D,使得△ACD的面积最大?若存在,求出点D的坐标;若不存在,说明理由.10.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3交x轴于点A(﹣1,0),B(3,0),过点B的直线y==x﹣2交抛物线于点C.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P是直线BC下方抛物线上的一个动点(P不与点B,C重合),求△PBC面积的最大值.11.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线y=x﹣2与x轴交于点A,与y轴交于点B,过A、B两点的抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于另一点C(﹣1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上是否存在一点P,使S△PAB=S△OAB?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)点M为直线AB下方抛物线上一点,点N为y轴上一点,当△MAB的面积最大时,求MN+ON的最小值.12.直线y=﹣x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、B两点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)若P是直线AB上方抛物线上一点;①当△PBA的面积最大时,求点P的坐标;②在①的条件下,点P关于抛物线对称轴的对称点为Q,在直线AB上是否存在点M,使得直线QM与直线BA的夹角是∠QAB的两倍?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)交y轴于点A,交x轴于点B(﹣3,0)和点C(1,0).(1)求此抛物线的表达式.(2)若点P是直线AB下方的抛物线上一动点,当△ABP的面积最大时,求出此时点P的坐标和△ABP的最大面积.(3)设抛物线顶点为D,在(2)的条件下直线AB上确定一点H,使△DHP为等腰三角形,请直接写出此时点H的坐标.14.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(1,0)、C(﹣2,3)两点,与y轴交于点N,其顶点为D.(1)求抛物线及直线AC的函数关系式;(2)在对称轴上是否存在一点M,使△ANM的周长最小.若存在,请求出M点的坐标和△ANM周长的最小值;若不存在,请说明理由.(3)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值及此时点P的坐标.15.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣4)三点,点P是直线BC下方抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)动点P运动到什么位置时,△PBC面积最大,求出此时P点坐标和△PBC的最大面积.(3)是否存在点P,使△POC是以OC为底边的等腰三角形?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.16.已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,抛物线的对称轴交x轴于点M,连接BC、CM.求△BCM的周长及tan∠BCM的值;(3)如图2,过点A的直线m∥BC,点P是直线BC上方抛物线上一动点,过点P作PD⊥m,垂足为点D,连接BD,CD,CP,PB.当四边形BDCP的面积最大时,求点P的坐标及四边形BDCP面积的最大值.17.如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线F1:y=x2+bx+c经过点A(﹣3,0)和点B(1,0).(1)求抛物线F1的解析式;(2)如图2,作抛物线F2,使它与抛物线F1关于原点O成中心对称,请直接写出抛物线F2的解析式;(3)如图3,将(2)中抛物线F2向上平移2个单位,得到抛物线F3,抛物线F1与抛物线F3相交于C,D两点(点C在点D的左侧).①求点C和点D的坐标;②若点M,N分别为抛物线F1和抛物线F3上C,D之间的动点(点M,N与点C,D不重合),试求四边形CMDN面积的最大值.18.将抛物线y=ax2(a≠0)向左平移1个单位,再向上平移4个单位后,得到抛物线H:y=a(x﹣h)2+k.抛物线H与x轴交于点A、B,与y轴交于点C.已知A(﹣3,0),点P是抛物线H上的一个动点.(1)求抛物线H的表达式.(2)如图1,点P在线段AC上方的抛物线H上运动(不与A、C重合),过点P作PD⊥AB,垂足为D,PD交AC于点E.作PF⊥AC,垂足为F,求△PEF的面积的最大值.(3)如图2,点Q是抛物线H的对称轴l上的一个动点,在抛物线H上,是否存在点P,使得以点A、P、C、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.参考:若点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),则线段P1P2的中点P0的坐标为.
例题精讲例题精讲求三角形的面积是几何题中常见问题之一,可用的方法也比较多,比如面积公式、割补、等积变形、三角函数甚至海伦公式,本文介绍的方法是在二次函数问题中常用的一种求面积的方法——铅垂法.【问题描述】在平面直角坐标系中,已知、、,求△ABC的面积.【分析】显然对于这样一个位置的三角形,面积公式并不太好用,割补倒是可以一试,比如这样:构造矩形ADEF,用矩形面积减去三个三角形面积即可得△ABC面积.这是在“补”,同样可以采用“割”:此处AE+AF即为A、B两点之间的水平距离.由题意得:AE+BF=6.下面求CD:根据A、B两点坐标求得直线AB解析式为:由点C坐标(4,7)可得D点横坐标为4,将4代入直线AB解析式得D点纵坐标为2,故D点坐标为(4,2),CD=5,.【方法总结】作以下定义:A、B两点之间的水平距离称为“水平宽”;过点C作x轴的垂线与AB交点为D,线段CD即为AB边的“铅垂高”.如图可得:【解题步骤】(1)求A、B两点水平距离,即水平宽;(2)过点C作x轴垂线与AB交于点D,可得点D横坐标同点C;(3)求直线AB解析式并代入点D横坐标,得点D纵坐标;(4)根据C、D坐标求得铅垂高;(5)利用公式求得三角形面积.
例题精讲例题精讲【例1】.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3与x轴交于A(1,0),B(﹣3,0)两点,与y轴交于点C.点P为抛物线第二象限上一动点,连接PB、PC、BC,求△PBC面积的最大值,并求出此时点P的坐标.解:令x=0,则y=3,∴C(0,3),设直线BC的解析式为y=kx+3(k≠0),把点B坐标代入y=kx+3得﹣3k+3=0,解得k=1,∴直线BC的解析式为y=x+3,设P的横坐标是x(﹣3<x<0),则P的坐标是(x,﹣x2﹣2x+3),过点P作y轴的平行线交BC于M,则M(x,x+3),∴PM=﹣x2﹣2x+3﹣(x+3)=﹣x2﹣3x,∴S△PBC=PM•|xB﹣xC|=(﹣x2﹣3x)×3=﹣(x2+3x)=﹣(x+)2+,∵﹣<0,∴当x=﹣时,S△PBC有最大值,最大值是,∴△PBC面积的最大值为;当x=﹣时,﹣x2﹣2x+3=,∴点P坐标为(﹣,).变式训练【变1-1】.如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物线交于点C,其中A点的坐标是(1,0),C点坐标是(4,3).(1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;(2)若点E是(1)中抛物线上的一个动点,且位于直线AC的下方,试求△ACE的最大面积及E点的坐标.解:(1)∵y=ax2+bx+3经过A(1,0),C(4,3),∴,解得:,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;设直线AC的解析式为y=kx+h,将A、C两点坐标代入y=kx+h得:,解得:,∴直线AC的解析式为y=x﹣1;(2)如图,设过点E与直线AC平行线的直线为y=x+m,联立,消掉y得,x2﹣5x+3﹣m=0,△=(﹣5)2﹣4×1×(3﹣m)=0,解得:m=﹣,即m=﹣时,点E到AC的距离最大,△ACE的面积最大,此时x=,y=﹣=﹣,∴点E的坐标为(,﹣),设过点E的直线与x轴交点为F,则F(,0),∴AF=﹣1=,∵直线AC的解析式为y=x﹣1,∴∠CAB=45°,∴点F到AC的距离为AF•sin45°=×=,又∵AC==3,∴△ACE的最大面积=×3×=,此时E点坐标为(,).【变1-2】.如图,直线y=﹣x+2交y轴于点A,交x轴于点C,抛物线y=﹣+bx+c经过点A,点C,且交x轴于另一点B.(1)求抛物线的解析式;(2)在直线AC上方的抛物线上有一点M,求四边形ABCM面积的最大值及此时点M的坐标.解:(1)令x=0,得y=﹣x+2=2,∴A(0,2),令y=0,得y=﹣x+2=0,解得x=4,∴C(4,0).把A、C两点代入y=﹣x2+bx+c得,,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2;(2)过M点作MN⊥x轴,与AC交于点N,如图,设M(a,﹣a2+a+2),则N(a,﹣a+2),∴S△ACM=•MN•OC=(﹣a+2﹣a2﹣a﹣2)×4=﹣a2+2a,S△ABC=•BC•OA=×(4+2)×2=6,∴S四边形ABCM=S△ACM+S△ABC=﹣a2+2a+6==﹣(a﹣2)2+8,∴当a=2时,四边形ABCM面积最大,其最大值为8,此时M的坐标为(2,2).【例2】.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,过点A的直线l交抛物线于点C(2,m),点P是线段AC上一个动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)当P在何处时,△ACE面积最大.解:(1)抛物线解析式为y=(x+1)(x﹣3),即y=x2﹣2x﹣3;(2)把C(2,m)代入y=x2﹣2x﹣3得m=4﹣4﹣3=﹣3,则C(2,﹣3),设直线AC的解析式为y=mx+n,把A(﹣1,0),C(2,﹣3)代入得,解得,∴直线AC的解析式为y=﹣x﹣1;设E(t,t2﹣2t﹣3)(﹣1≤t≤2),则P(t,﹣t﹣1),∴PE=﹣t﹣1﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+t+2,∴△ACE的面积=×(2+1)×PE=(﹣t2+t+2)=﹣(t﹣)2+,当t=时,△ACE的面积有最大值,最大值为,此时P点坐标为(,﹣).变式训练【变2-1】.如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.(1)求这个抛物线的函数表达式;(2)若点D的坐标为(﹣1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP面积的最大值.解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3)=ax2+2ax﹣3a,即﹣3a=2,解得:,故抛物线的表达式为:,则点C(0,2),函数的对称轴为:x=﹣1;(2)连接OP,设点,则S=S四边形ADCP=S△APO+S△CPO﹣S△ODC==,∵﹣1<0,故S有最大值,当时,S的最大值为.【变2-2】.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x﹣2与x轴交于点B,与y轴交于点C,二次函数y=+bx+c的图象经过B,C两点,且与x轴的负半轴交于点A,动点D在直线BC下方的二次函数图象上.(1)求二次函数的表达式;(2)连接DC,DB,设△BCD的面积为S,求S的最大值.解:(1)把x=0代y=x﹣2得y=﹣2,∴C(0,﹣2).把y=0代y=x﹣2得x=4,∴B(4,0),设抛物线的解析式为y=(x﹣4)(x﹣m),将C(0,﹣2)代入得:2m=﹣2,解得:m=﹣1,∴A(﹣1,0).∴抛物线的解析式y=(x﹣4)(x+1)=x2﹣x﹣2;(2)如图所示:过点D作DF⊥x轴,交BC与点F.设D(x,x2﹣x﹣2),则F(x,x﹣2),DF=(x﹣2)﹣(x2﹣x﹣2)=﹣x2+2x.∴S△BCD=OB•DF=×4×(﹣x2+2x)=﹣x2+4x=﹣(x2﹣4x+4﹣4)=﹣(x﹣2)2+4.∴当x=2时,S有最大值,最大值为4.1.如图,抛物线y=﹣x2+x+2与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,若点P是线段BC上方的抛物线上一动点,当△BCP的面积取得最大值时,点P的坐标是()A.(2,3) B.(,) C.(1,3) D.(3,2)解:对于y=﹣x2+x+2,令y=﹣x2+x+2=0,解得x=﹣1或4,令x=0,则y=2,故点A、B、C的坐标分别为(﹣1,0)、(4,0)、(0,2),过点P作y轴的平行线交BC于点H,由点B、C的坐标得,直线BC的表达式为y=﹣x+2,设点P的坐标为(x,﹣x2+x+2),则点H的坐标为(x,﹣x+2),则△BCP的面积=S△PHB+S△PHC=PH×OB=×4×(﹣x2+x+2+x﹣2)=﹣x2+4x,∵﹣1<0,故△BCP的面积有最大值,当x=2时,△BCP的面积有最大值,此时,点P的坐标为(2,3),故选:A.2.如图1,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,直线过B、C两点,连接AC.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为抛物线上直线BC上方的一动点,求△PBC面积的最大值,并求出点P坐标;(3)若点Q为抛物线对称轴上一动点,求△QAC周长的最小值.解:(1)令x=0,则y=2,∴C(0,2),令y=0,则x=4,∴B(4,0),将点B(4,0)和点C(0,2)代入,得,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2;(2)作PD∥y轴交直线BC于点D,设P(m,﹣m2+m+2),则D(m,﹣m+2),∴PD=﹣m2+m+2﹣(﹣m+2)=﹣m2+2m,∴S△PBC=×4×(﹣m2+2m)=﹣m2+4m=﹣(m﹣2)2+4,∴当m=2时,△PBC的面积有最大值4,此时P(2,3);(3)令y=0,则,解得x=﹣1或x=4,∴A(﹣1,0),∵y=﹣x2+x+2=﹣(x﹣)2+,∴抛物线的对称轴为直线x=,∵A点与B点关于对称轴对称,∴AQ=BQ,∴AQ+CQ+AC=BQ+CQ+AC≥BC+AC,∴当B、C、Q三点共线时,,△QAC周长最小,∵C(0,2),B(4,0),A(﹣1,0),∴BC=2,AC=,∴AC+BC=3,∴△QAC周长最小值为3.3.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(﹣3,0)两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线交y轴于C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.(3)在(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点P,使△PBC的面积最大?若存在,求出△PBC面积的最大值.若没有,请说明理由.解:(1)根据题意得:,解得,则抛物线的解析式是y=﹣x2﹣2x+3;(2)理由如下:由题知A、B两点关于抛物线的对称轴x=﹣1对称,∴直线BC与x=﹣1的交点即为Q点,此时△AQC周长最小,对于y=﹣x2﹣2x+3,令x=0,则y=3,故点C(0,3),设BC的解析式是y=mx+n,则,解得,则BC的解析式是y=x+3.x=﹣1时,y=﹣1+3=2,∴点Q的坐标是Q(﹣1,2);(3)过点P作y轴的平行线交BC于点D,设P的横坐标是x,则P的坐标是(x,﹣x2﹣2x+3),对称轴与BC的交点D是(x,x+3).则PD=(﹣x2﹣2x+3)﹣(x+3)=﹣x2﹣3x.则S△PBC=(﹣x2﹣3x)×3=﹣x2﹣x==﹣(x+)2+,∵﹣<0,故△PBC的面积有最大值是.4.如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣5与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的二次函数解析式:(2)若点P在抛物线上,点Q在x轴上,当以点B、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标;(3)如图2,点H是直线BC下方抛物线上的动点,连接BH,CH.当△BCH的面积最大时,求点H的坐标.解:(1)∵y过A(﹣1,0),B(5,0)把A(﹣1,0),B(5,0)代入抛物线y=ax2+bx﹣5得,解得y=x2﹣4x﹣5;(2)当x=0时,y=﹣5,∴C(0,﹣5),设P(m,m2﹣4m﹣5),Q(n,0),①BC为对角线,则xQ﹣xC=xB﹣xP,yQ﹣yC=yB﹣yP,解得,(舍去),∴P(4,﹣5),②CP为对角线,则xQ﹣xC=xP﹣xB,yQ﹣yC=yP﹣yB,解得或,∴P(2+,5)或(2﹣,5),③CQ为对角线时,CP∥BQ,则点P(4,﹣5);综上P(4,﹣5)或(2﹣,5)或(2+,5);第三种,CQ为对角线不合要求,舍去;(3)过H作HD∥y轴交BC于D,∴S△BCH=S△CDH+S△BDH=HD(xH﹣xC)+HD(xB﹣xH)=HD(xB﹣xC)=HD,设BC:y=kx+b1,∵BC过B、C点,代入得,,,∴y=x﹣5,设H(h,h2﹣4h﹣5),D(h,h﹣5),S△BCH=HD=×[h﹣5﹣(h2﹣4h﹣5)]=﹣(h﹣)2+,∴当h=时,H(,﹣)时,S△BCHmax=.5.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,B点的坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3),点P是直线BC下方抛物线上的一个动点.(1)求二次函数解析式;(2)连接PO,PC,并将△POC沿y轴对折,得到四边形POP'C.是否存在点P,使四边形POP'C为菱形?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)当点P运动到什么位置时,四边形ABPC的面积最大?求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积.解:(1)∵二次函数y=x2+bx+c与y轴的交点C(0,﹣3),∴c=﹣3,∴二次函数的解析式为y=x2+bx﹣3,∵点B(3,0)在二次函数图象上,∴9+3b﹣3=0,∴b=﹣2,∴二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)存在,理由:如图1,连接PP'交y轴于E,∵四边形POP'C为菱形,∴PP'⊥OC,OE=CE=OC,∵点C(0,﹣3),∴OC=3,∴OE=,∴E(0,﹣),∴点P的纵坐标为﹣,由(1)知,二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣3,∴x2﹣2x﹣3=﹣,∴x=或x=,∵点P在直线BC下方的抛物线上,∴0<x<3,∴点P(,﹣);(3)如图2,过点P作PF⊥x轴于F,则PF∥OC,由(1)知,二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣3,令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,∴x=﹣1或x=3,∴A(﹣1,0),∴设P(m,m2﹣2m﹣3)(0<m<3),∴F(m,0),∴S四边形ABPC=S△AOC+S梯形OCPF+S△PFB=OA•OC+(OC+PF)•OF+PF•BF=×1×3+(3﹣m2+2m+3)•m+(﹣m2+2m+3)•(3﹣m)=﹣(m﹣)2+,∴当m=时,四边形ABPC的面积最大,最大值为,此时,P(,﹣),即点P运动到点(,﹣)时,四边形ABPC的面积最大,其最大值为.6.如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴交点分别为A(﹣1,0),B(3,0),C(0,2),作直线BC.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为抛物线上第一象限内一动点,过点P作PD⊥x轴于点D,设点P的横坐标为t(0<t<3),求△ABP的面积S与t的函数关系式;(3)条件同(2),若△ODP与△COB相似,求点P的坐标.解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0),C(0,2)代入y=ax2+bx+c得:,解得:a=﹣,b=,c=2,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2.(2)设点P的坐标为(t,﹣t2+t+2).∵A(﹣1,0),B(3,0),∴AB=4.∴S=AB•PD=×4×(﹣t2+t+2)=﹣t2+t+4(0<t<3);(3)当△ODP∽△COB时,=即=,整理得:4t2+t﹣12=0,解得:t=或t=(舍去).∴OD=t=,DP=OD=,∴点P的坐标为(,).当△ODP∽△BOC,则=,即=,整理得t2﹣t﹣3=0,解得:t=或t=(舍去).∴OD=t=,DP=OD=,∴点P的坐标为(,).综上所述点P的坐标为(,)或(,).7.如图,抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a(a<0)与x轴交于A,B两点,直线y=x+经过点A,与抛物线的另一个交点为点C,点C的横坐标为3,线段PQ在线段AB上移动,PQ=1,分别过点P、Q作x轴的垂线,交抛物线于E、F,交直线于D,G.(1)求抛物线的解析式;(2)当四边形DEFG为平行四边形时,求出此时点P、Q的坐标;(3)在线段PQ的移动过程中,以D、E、F、G为顶点的四边形面积是否有最大值,若有求出最大值,若没有请说明理由.解:(1)∵点C的横坐标为3,∴y=×3+=2,∴点C的坐标为(3,2),把点C(3,2)代入抛物线,可得2=9a﹣9a﹣4a,解得:a=,∴抛物线的解析式为y=;(2)设点P(m,0),Q(m+1,0),由题意,点D(m,m+)m,E(m,),G(m+1,m+1),F(m+1,),∵四边形DEFG为平行四边形,∴ED=FG,∴()﹣(m+)=()﹣(m+1),即=,∴m=0.5,∴P(0.5,0)、Q(1.5,0);(3)设以D、E、F、G为顶点的四边形面积为S,由(2)可得,S=()×1÷2=(﹣m2+m+)=,∴当m=时,S最大值为,∴以D、E、F、G为顶点的四边形面积有最大值,最大值为.8.如图,已知二次函数y=ax2+bx+3的图象交x轴于点A(1,0),B(3,0),交y轴于点C.E是BC上一点,PE∥y轴.(1)求这个二次函数的解析式;(2)点P是直线BC下方抛物线上的一动点,求BCP面积的最大值;(3)直线x=m分别交直线BC和抛物线于点M,N,当m为何值时MN=BM,解:(1)将A(1,0),B(3,0)代入函数解析式,得,解得,这个二次函数的表达式是y=x2﹣4x+3;(2)当x=0时,y=3,即点C(0,3),设BC的表达式为y=kx+b,将点B(3,0)点C(0,3)代入函数解析式,得,解这个方程组,得.故直线BC的解析是为y=﹣x+3,过点P作PE∥y轴,交直线BC于点E(t,﹣t+3),PE=﹣t+3﹣(t2﹣4t+3)=﹣t2+3t,∴S△BCP=S△BPE+S△CPE=(﹣t2+3t)×3=﹣(t﹣)2+,∵﹣<0,∴当t=时,S△BCP最大=.(3)M(m,﹣m+3),N(m,m2﹣4m+3),∴MN=|m2﹣3m|,BM=|m﹣3|,当MN=BM时,m2﹣3m=(m﹣3),解得m=.9.已知直线y=x﹣3与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+mx+n经过点A和点C.(1)求此抛物线的解析式;(2)在直线CA上方的抛物线上是否存在点D,使得△ACD的面积最大?若存在,求出点D的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)把x=0代入y=x﹣3得y=﹣3,则C点坐标为(0,﹣3),把y=0代入y=x﹣3得x﹣3=0,解得x=4,则A点坐标为(4,0),把A(4,0),C(0,﹣3)代入y=﹣x2+mx+n得,解得,所以二次函数解析式为y=﹣x2+x﹣3;(2)存在.过D点作直线AC的平行线y=kx+b,当直线y=kx+b与抛物线只有一个公共点时,点D到AC的距离最大,此时△ACD的面积最大,∵直线AC的解析式为y=x﹣3,∴k=,即y=x+b,由直线y=x+b和抛物线y=﹣x2+x﹣3组成方程组得,消去y得到3x2﹣12x+4b+12=0,∴△=122﹣4×3×(4b+12)=0,解得b=0,∴3x2﹣12x+12=0,解得x1=x2=2,把x=2,b=0代入y=x+b得y=,∴D点坐标为(2,).10.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3交x轴于点A(﹣1,0),B(3,0),过点B的直线y==x﹣2交抛物线于点C.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P是直线BC下方抛物线上的一个动点(P不与点B,C重合),求△PBC面积的最大值.解:(1)将点A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3中,得:,解得:,∴该抛物线表达式为y=x2﹣2x﹣3.(2)如图1,过点P作PD∥y轴,交x轴于点D,交BC于点E,作CF⊥PD于点F,连接PB,PC,设点P(m,m2﹣2m﹣3),则点E(m,m﹣2),∴PE=PD﹣DE=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+2)=﹣m2+m+1,联立方程组:,解得:,.∵点B坐标为(3,0),∴点C的坐标为(﹣,﹣),∴BD+CF=3+||=.∴S△PBC=S△PEB+S△PEC=PE•BD+PE•CF=PE(BD+CF)=(﹣m2+m+1)×=﹣(m﹣)2+,(其中﹣<m<3).∵﹣<0,∴这个二次函数有最大值.∴当m=时,S△PBC的最大值为.11.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线y=x﹣2与x轴交于点A,与y轴交于点B,过A、B两点的抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于另一点C(﹣1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上是否存在一点P,使S△PAB=S△OAB?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)点M为直线AB下方抛物线上一点,点N为y轴上一点,当△MAB的面积最大时,求MN+ON的最小值.解:(1)∵直线y=x﹣2与x轴交于点A,与y轴交于点B,∴点A(4,0),点B(0,﹣2),设抛物线解析式为:y=a(x+1)(x﹣4),∴﹣2=﹣4a,∴a=,∴抛物线解析式为:y=(x+1)(x﹣4)=x2﹣x﹣2;(2)如图1,当点P在直线AB上方时,过点O作OP∥AB,交抛物线于点P,∵OP∥AB,∴△ABP和△ABO是等底等高的两个三角形,∴S△PAB=S△ABO,∵OP∥AB,∴直线PO的解析式为y=x,联立方程组可得,解得:或,∴点P(2+2,1+)或(2﹣2,1﹣);当点P''在直线AB下方时,在OB的延长线上截取BE=OB=2,过点E作EP''∥AB,交抛物线于点P'',连接AP'',BP'',∴AB∥EP''∥OP,OB=BE,∴S△AP''B=S△ABO,∵EP''∥AB,且过点E(0,﹣4),∴直线EP''解析式为y=x﹣4,联立方程组可得,解得,∴点P''(2,﹣3),综上所述:点P坐标为(2+2,1+)或(2﹣2,1﹣)或(2,﹣3);(3)如图2,过点M作MF⊥AC,交AB于F,设点M(m,m2﹣m﹣2),则点F(m,m﹣2),∴MF=m﹣2﹣(m2﹣m﹣2)=﹣(m﹣2)2+2,∴△MAB的面积=×4×[﹣(m﹣2)2+2]=﹣(m﹣2)2+4,∴当m=2时,△MAB的面积有最大值,∴点M(2,﹣3),如图3,过点O作∠KOB=30°,过点N作KN⊥OK于K点,过点M作MP⊥OK于P,延长MF交直线KO于Q,∵∠KOB=30°,KN⊥OK,∴KN=ON,∴MN+ON=MN+KN,∴当点M,点N,点K三点共线,且垂直于OK时,MN+ON有最小值,即最小值为MP,∵∠KOB=30°,∴直线OK解析式为y=x,当x=2时,点Q(2,2),∴QM=2+3,∵OB∥QM,∴∠PQM=∠PON=30°,∴PM=QM=+,∴MN+ON的最小值为+.12.直线y=﹣x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、B两点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)若P是直线AB上方抛物线上一点;①当△PBA的面积最大时,求点P的坐标;②在①的条件下,点P关于抛物线对称轴的对称点为Q,在直线AB上是否存在点M,使得直线QM与直线BA的夹角是∠QAB的两倍?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)直线y=﹣x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,则点A、B的坐标分别为:(4,0)、(0,2),将点A、B的坐标代入抛物线表达式得:,解得:,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+2;(2)①过点P作y轴的平行线交BC于点N,设P(m,﹣m2+m+2),点N(m,﹣m+2),则:△PBA的面积S=PN×OA=×4×(﹣m2+m+2+m﹣2)=﹣2m2+8m,当m=2时,S最大,此时,点P(2,5);②点P(2,5),则点Q(,5),设点M(a,﹣a+2);(Ⅰ)若:∠QM1B=2∠QAM1,则QM1=AM1,则(a﹣)2+(a+3)2=(a﹣4)2+(﹣a+2)2,解得:a=,故点M1(,);(Ⅱ)若∠QM2B=2∠QAM1,则∠QM2B=∠QM1B,QM1=QM2,作QH⊥AB于H,BQ的延长线交x轴于点N,则tan∠BAO==,则tan∠QNA=2,故直线QH表达式中的k为2,设直线QH的表达式为:y=2x+b,将点Q的坐标代入上式并解得:b=2,故直线QH的表达式为:y=2x+2,故H(0,2)与B重合,M2、M1关于B对称,∴M2(﹣,);综上,点M的坐标为:(,)或(﹣,).13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)交y轴于点A,交x轴于点B(﹣3,0)和点C(1,0).(1)求此抛物线的表达式.(2)若点P是直线AB下方的抛物线上一动点,当△ABP的面积最大时,求出此时点P的坐标和△ABP的最大面积.(3)设抛物线顶点为D,在(2)的条件下直线AB上确定一点H,使△DHP为等腰三角形,请直接写出此时点H的坐标(﹣,﹣).解:(1)将点B(﹣3,0)和点C(1,0)代入y=ax2+bx﹣3,得,∴,∴y=x2+2x﹣3;(2)令x=0,则y=﹣3,∴A(0,﹣3),设直线AB的解析式为y=kx+b,∴,∴,∴y=﹣x﹣3,过点P作PG⊥x轴交AB于点G,设P(t,t2+2t﹣3),则G(t,﹣t﹣3),∴PG=﹣t﹣3﹣t2﹣2t+3=﹣t2﹣3t,∴S△ABP=×3×(﹣t2﹣3t)=﹣(t+)2+,当t=﹣时,S△ABP有最大值,此时P(﹣,﹣);(3)由y=x2+2x﹣3的顶点D(﹣1,﹣4),设H(m,﹣m﹣3),∵△DHP为等腰三角形,∴DH=PH,∴(m+1)2+(﹣m+1)2=(m+)2+(﹣m+)2,解得m=﹣,∴H(﹣,﹣),故答案为:(﹣,﹣).14.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(1,0)、C(﹣2,3)两点,与y轴交于点N,其顶点为D.(1)求抛物线及直线AC的函数关系式;(2)在对称轴上是否存在一点M,使△ANM的周长最小.若存在,请求出M点的坐标和△ANM周长的最小值;若不存在,请说明理由.(3)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值及此时点P的坐标.解:(1)将A(1,0),C(﹣2,3)代入y=﹣x2+bx+c,得:,解得:,∴抛物线的函数关系式为y=﹣x2﹣2x+3;设直线AC的函数关系式为y=mx+n(m≠0),将A(1,0),C(﹣2,3)代入y=mx+n,得:,解得:,∴直线AC的函数关系式为y=﹣x+1;(2)当x=0时,y=﹣x2﹣2x+3=3,∴点N的坐标为(0,3).∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1.∵点C的坐标为(﹣2,3),∴点C,N关于抛物线的对称轴对称.令直线AC与抛物线的对称轴的交点为点M,如图所示.∵点C,N关于抛物线的对称轴对称,∴MN=CM,∴AM+MN=AM+MC=AC,∴此时△ANM周长取最小值.当x=﹣1时,y=﹣x+1=2,∴此时点M的坐标为(﹣1,2).∵点A的坐标为(1,0),点C的坐标为(﹣2,3),点N的坐标为(0,3),∴AC==3,同理可得:AN=,∴C△ANM=AM+MN+AN=AC+AN=3+.∴在对称轴上存在一点M(﹣1,2),使△ANM的周长最小,△ANM周长的最小值为3+;(3)过点P作PE∥y轴交x轴于点E,交直线AC于点F,过点C作CQ∥y轴交x轴于点Q,如图所示.设点P的坐标为(x,﹣x2﹣2x+3)(﹣2<x<1),则点E的坐标为(x,0),点F的坐标为(x,﹣x+1),∴PE=﹣x2﹣2x+3,EF=﹣x+1,PF=PE﹣EF=﹣x2﹣2x+3﹣(﹣x+1)=﹣x2﹣x+2.∵点C的坐标为(﹣2,3),∴点Q的坐标为(﹣2,0),∴AQ=1﹣(﹣2)=3,∴S△APC=AQ•PF=﹣x2﹣x+3=﹣(x+)2+.∵﹣<0,∴当x=﹣时,△APC的面积取最大值,最大值为,此时点P的坐标为(﹣,).15.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣4)三点,点P是直线BC下方抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)动点P运动到什么位置时,△PBC面积最大,求出此时P点坐标和△PBC的最大面积.(3)是否存在点P,使△POC是以OC为底边的等腰三角形?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,把A、B、C三点坐标代入可得,解得,∴抛物线解析式为y=x2﹣3x﹣4;(2)∵点P在抛物线上,∴可设P(t,t2﹣3t﹣4),过P作PE⊥x轴于点E,交直线BC于点F,如图1,∵B(4,0),C(0,﹣4),∴直线BC解析式为y=x﹣4,∴F(t,t﹣4),∴PF=(t﹣4)﹣(t2﹣3t﹣4)=﹣t2+4t,∴S△PBC=S△PFC+S△PFB=PF•OE+PF•BE=PF•(OE+BE)=PF•OB=(﹣t2+4t)×4=﹣2(t﹣2)2+8,∴当t=2时,S△PBC最大值为8,此时t2﹣3t﹣4=﹣6,∴当P点坐标为(2,﹣6)时,△PBC的最大面积为8.(3)作OC的垂直平分线DP,交OC于点D,交BC下方抛物线于点P,如图2,∴PO=PC,此时P点即为满足条件的点,∵C(0,﹣4),∴D(0,﹣2),∴P点纵坐标为﹣2,代入抛物线解析式可得x2﹣3x﹣4=﹣2,解得x=(小于0,舍去)或x=,∴存在满足条件的P点,其坐标为(,﹣2).16.已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,抛物线的对称轴交x轴于点M,连接BC、CM.求△BCM的周长及tan∠BCM的值;(3)如图2,过点A的直线m∥BC,点P是直线BC上方抛物线上一动点,过点P作PD⊥m,垂足为点D,连接BD,CD,CP,PB.当四边形BDCP的面积最大时,求点P的坐标及四边形BDCP面积的最大值.解:(1)将A(﹣1,0),B(3,0)分别代入y=﹣x2+bx+c得:,解得,∴y=﹣x2+2x+3.(2)由解析式可得M(1,0),C(0,3),∴.∴△BCM的周长为.如图1,过点M作MN⊥BC于点N,∵OB=OC,∴∠OBC=∠BMN=45°.∴.∴.∴.(3)由题意可知:S四边形BDCP=S△BDC+S△BPC,∵过点A的直线m∥BC,∴.∵A(﹣1,0),B(3,0),∴AB=4.∵抛物线y=﹣x2+2x+3交y轴于点C(0,3),∴OC=3.∴.如图2,过点P作PF⊥x轴,垂足为点F,交BC于点E,直线BC的解析式为:y=﹣x+3.设P(x,﹣x2+2x+3),则E(x,﹣x+3),∵点P是直线BC上方抛物线上一动点,∴PE=PF﹣EF=(﹣x2+2x+3)﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x.则=.∴.当时,四边形BDCP的面积最大,最大面积为.此时,点P的坐标为
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