题目抛物线
y=−x2+2x+3与
x轴交于点
A,
C(点
A在点
C的右侧),与
y轴交于点
B.一次函数
y=kx+b经过点
A,
B.
(1)求
k,
b的值;
(2)如图
1,点
D是第一象限内抛物线上的一个动点,过点
D作
DE∥y轴交
AB于点
E,
DF⊥AB,垂足为点
F,当
DE=2时,求点
F的坐标;
(3)如图
2,在(2)的条件下,直线
CD与
AB相交于点
M,直接写出
△MCA的面积.
知识点:二次函数的应用章节:未标注
答案与解析
答案
(1)抛物线
y=−x2+2x+3与
x轴交于点
A,
C(点
A在点
C的右侧),与
y轴交于点
B,
当
y=0时,得:
−x2+2x+3=0,
解得:
x=−1或
x=3,
∴C(−1,0),
A(3,0),
当
x=0,
y=3,
∴B(0,3),
一次函数
y=kx+b经过点
A,
B,将点
A,点
B的坐标代入得:
{3k+b=0b=3,
解得:
{k=−1b=3;
(2)过点
F作
FG⊥x轴于点
G,过点
E作
EH⊥FG于点
H,

由(1)得一次函数解析式为
y=−x+3,
∵点
E在直线
AB上,
∴设
E(x,−x+3),则
D(x,
−x2+2x+3),
∴DE=−x2+2x+3−(−x+3)=−x2+3x,
∴−x2+3x=2,
解得:
x=1或
x=2,
∴E(1,2)或
E(2,1),
∵B(0,3),
A(3,0),
∴OA=OB=3,
∵∠AOB=90∘,
∴∠OBA=∠BAO=45∘,
∵DE∥y轴,
∴∠DEB=∠OBA=45∘,
∵DF⊥AB,
∴△DEF为等腰直角三角形,
在等腰直角
△DEF中,
DE=2,
由勾股定理得:
EF=22DE=2,
又
∵EH∥x轴,
∴∠FEH=∠BAC=45∘,
在等腰直角
△FEH中,
EF=2,
由勾股定理得:
EH=22EF=1,
∴当
E(1,2)时,此时
xF=xH=1−1=0,
∴F(0,3);
当
E(2,1)时,此时
xF=xH=2−1=1,
∴F(1,2),
综上所述:
F(0,3)或
F(1,2);
(3)当
E(1,2)时,则
D(1,4),
设直线
CD解析式为
y=mx+n,将点
C,点
D的坐标代入得:
{−m+n=0m+n=4,
解得:
{m=2n=2,
∴直线
CD解析式为
y=2x+2,
联立得:
{y=2x+2y=−x+3,
解得:
{x=31y=38,
∴M(31,38),
∴S△MCA=21AC⋅∣yM∣=21×4×38=316;
当
E(2,1)时,则
D(2,3),同理可求
S△MCA=4,
综上所述:
△MCA的面积为
316或
4.
解析
(1)抛物线
y=−x2+2x+3与
x轴交于点
A,
C(点
A在点
C的右侧),与
y轴交于点
B,
当
y=0时,得:
−x2+2x+3=0,
解得:
x=−1或
x=3,
∴C(−1,0),
A(3,0),
当
x=0,
y=3,
∴B(0,3),
一次函数
y=kx+b经过点
A,
B,将点
A,点
B的坐标代入得:
{3k+b=0b=3,
解得:
{k=−1b=3;
(2)过点
F作
FG⊥x轴于点
G,过点
E作
EH⊥FG于点
H,

由(1)得一次函数解析式为
y=−x+3,
∵点
E在直线
AB上,
∴设
E(x,−x+3),则
D(x,
−x2+2x+3),
∴DE=−x2+2x+3−(−x+3)=−x2+3x,
∴−x2+3x=2,
解得:
x=1或
x=2,
∴E(1,2)或
E(2,1),
∵B(0,3),
A(3,0),
∴OA=OB=3,
∵∠AOB=90∘,
∴∠OBA=∠BAO=45∘,
∵DE∥y轴,
∴∠DEB=∠OBA=45∘,
∵DF⊥AB,
∴△DEF为等腰直角三角形,
在等腰直角
△DEF中,
DE=2,
由勾股定理得:
EF=22DE=2,
又
∵EH∥x轴,
∴∠FEH=∠BAC=45∘,
在等腰直角
△FEH中,
EF=2,
由勾股定理得:
EH=22EF=1,
∴当
E(1,2)时,此时
xF=xH=1−1=0,
∴F(0,3);
当
E(2,1)时,此时
xF=xH=2−1=1,
∴F(1,2),
综上所述:
F(0,3)或
F(1,2);
(3)当
E(1,2)时,则
D(1,4),
设直线
CD解析式为
y=mx+n,将点
C,点
D的坐标代入得:
{−m+n=0m+n=4,
解得:
{m=2n=2,
∴直线
CD解析式为
y=2x+2,
联立得:
{y=2x+2y=−x+3,
解得:
{x=31y=38,
∴M(31,38),
∴S△MCA=21AC⋅∣yM∣=21×4×38=316;
当
E(2,1)时,则
D(2,3),同理可求
S△MCA=4,
综上所述:
△MCA的面积为
316或
4.