题目如图
1,二次函数
y=ax2+bx+c(a=0)的图象与
x轴相交于
A、
B两点,其中
B点的坐标为
(6,0),与
y轴交于点
C(0,4),对称轴为直线
x=2.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)P是该二次函数图象上位于第一象限上的一动点,连接
PA交
BC于点
E,连接
BP,
CP,
AC.若
△PBC和
△PAC的面积分别为
S1,
S2,请求出
S1+S2的最大值及取得最大值时点
P的坐标;
(3)如图
2,将抛物线
y沿射线
BC平移
13个单位得新抛物线
y\’,
Q为新抛物线
y\’上一点,作直线
BQ,当点
C到直线
BQ的距离是点
A到直线
BQ的距离的
3倍时,直接写出点
Q的横坐标.

知识点:二次函数、二次函数的性质I、二次函数的最值、三角形的面积章节:第22章 二次函数 / 22.1 二次函数的图象和性质 / 22.1.4 二次函数y=ax2+bx+c的图象和性质
答案与解析
答案
(1)根据题意得:
⎩⎨⎧36a+6b+c=0c=4−2ab=2,
解得
⎩⎨⎧a=−31b=34c=4,
∴二次函数的解析式为
y=−31x2+34x+4;
(2)过点
P作
y轴的平行线,交
BC于点
M,交
AC延长线于点
N,如图:
∵抛物线的对称轴为直线
x=2,
B点的坐标为
(6,0),
∴A(−2,0),
由
A(−2,0),
C(0,4)得直线
AC解析式为
y=2x+4;
由
B(6,0),
C(0,4)得直线
BC解析式为
y=−32x+4;
设
P(p,
−31p2+34p+4),则
M(p,
−32p+4),N(p,2p+4),
∴PM=−31p2+34p+4−(−32p+4)=−31p2+2p,
PN=2p+4−(−31p2+34p+4)=31p2+32p,
∴S1+S2=21PM⋅∣xB−xC∣+21PN⋅∣xA−xC∣=21×(−31p2+2p)×6+21×(31p2+32p)×2=−32p2+320p=−32(p−5)2+350,
∵−32<0,
∴当
p=5时,
S1+S2的最大值为
350,
此时
P(5,
37);
∴S1+S2的最大值为
350,取得最大值时点
P的坐标为
(5,
37);
(3)∵B(6,0),C(0,4),
∴将抛物线
y=−31x2+34x+4沿射线
BC平移
13个单位相当于把抛物线向左平移
3个单位,再向上平移
2个单位,
∴y\’=−31(x+3)2+34(x+3)+4+2=−31x2−32x+7,
设直线
BQ交直线
AC于
H,过
H作
HE⊥y轴于
E,过
C作
CG⊥BQ于
G,过
A作
AF⊥BQ于
F,
①当
BQ在
x轴下方时,如图:
∵CG⊥BQ,
AF⊥BQ,
∴CG∥AF,
∴△HAF∽△HCG,
∴HCHA=CGAF=31,
∴HC=3HA,
∴CHCA=32,
∵HE⊥y轴,
∴OA∥HE,
∴△CAO∽△CHE,
∴HEOA=CHCA=32,
∵A(−2,0),
∴HE=3,
在
y=2x+4中,令
x=−3得
y=−2,
∴H(−3,−2),
由
B(6,0),
H(−3,−2)得直线
BH解析式为
y=92x−34,
联立
{y=92x−34y=−31x2−32x+7可得
−31x2−32x+7=92x−34,
解得
x=3−4+241或
x=3−4−241,
∴Q的横坐标为
3−4+241或
3−4−241;
②当
BQ在
x轴上方时,如图:

同理可得
H(−23,
1),直线
BH解析式为
y=−152x+54,
由
−31x2−32x+7=−152x+54解得
x=5−4+481或
x=5−4−481,
∴Q的横坐标为
5−4+481或
5−4−481;
综上所述,
Q的横坐标为
3−4+241或
3−4−241或
5−4+481或
5−4−481.
解析
(1)根据题意得:
⎩⎨⎧36a+6b+c=0c=4−2ab=2,
解得
⎩⎨⎧a=−31b=34c=4,
∴二次函数的解析式为
y=−31x2+34x+4;
(2)过点
P作
y轴的平行线,交
BC于点
M,交
AC延长线于点
N,如图:
∵抛物线的对称轴为直线
x=2,
B点的坐标为
(6,0),
∴A(−2,0),
由
A(−2,0),
C(0,4)得直线
AC解析式为
y=2x+4;
由
B(6,0),
C(0,4)得直线
BC解析式为
y=−32x+4;
设
P(p,
−31p2+34p+4),则
M(p,
−32p+4),N(p,2p+4),
∴PM=−31p2+34p+4−(−32p+4)=−31p2+2p,
PN=2p+4−(−31p2+34p+4)=31p2+32p,
∴S1+S2=21PM⋅∣xB−xC∣+21PN⋅∣xA−xC∣=21×(−31p2+2p)×6+21×(31p2+32p)×2=−32p2+320p=−32(p−5)2+350,
∵−32<0,
∴当
p=5时,
S1+S2的最大值为
350,
此时
P(5,
37);
∴S1+S2的最大值为
350,取得最大值时点
P的坐标为
(5,
37);
(3)∵B(6,0),C(0,4),
∴将抛物线
y=−31x2+34x+4沿射线
BC平移
13个单位相当于把抛物线向左平移
3个单位,再向上平移
2个单位,
∴y\’=−31(x+3)2+34(x+3)+4+2=−31x2−32x+7,
设直线
BQ交直线
AC于
H,过
H作
HE⊥y轴于
E,过
C作
CG⊥BQ于
G,过
A作
AF⊥BQ于
F,
①当
BQ在
x轴下方时,如图:
∵CG⊥BQ,
AF⊥BQ,
∴CG∥AF,
∴△HAF∽△HCG,
∴HCHA=CGAF=31,
∴HC=3HA,
∴CHCA=32,
∵HE⊥y轴,
∴OA∥HE,
∴△CAO∽△CHE,
∴HEOA=CHCA=32,
∵A(−2,0),
∴HE=3,
在
y=2x+4中,令
x=−3得
y=−2,
∴H(−3,−2),
由
B(6,0),
H(−3,−2)得直线
BH解析式为
y=92x−34,
联立
{y=92x−34y=−31x2−32x+7可得
−31x2−32x+7=92x−34,
解得
x=3−4+241或
x=3−4−241,
∴Q的横坐标为
3−4+241或
3−4−241;
②当
BQ在
x轴上方时,如图:

同理可得
H(−23,
1),直线
BH解析式为
y=−152x+54,
由
−31x2−32x+7=−152x+54解得
x=5−4+481或
x=5−4−481,
∴Q的横坐标为
5−4+481或
5−4−481;
综上所述,
Q的横坐标为
3−4+241或
3−4−241或
5−4+481或
5−4−481.