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九年级数学解答题一般
题目
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)A(-1,0)B(4,0)B(4,0)C(0,4)C(0,-4)三点,PP是直线BCBC下方抛物线上一动点.

(1)(1)求这个二次函数的表达式.

(2)(2)是否存在点PP,使POC\triangle POC是以OCOC为底边的等腰三角形?若存在,求出点PP的坐标;若不存在,请说明理由.

(3)(3)动点PP运动到什么位置时,PBC\triangle PBC的面积最大,求出此时点PP的坐标和PBC\triangle PBC的最大面积.

知识点:一次函数的性质、二次函数的图象I、二次函数的性质I、待定系数法求二次函数的解析式、等腰三角形的性质、三角形的面积章节:第六章 一次函数 / 6.3 一次函数的图象

答案与解析

答案

(1)(1)设抛物线解析式为y=ax2+bx+cy=ax^{2}+bx+c
AABBCC三点坐标代入可得{ab+c=016a+4b+c=0c=4\left\{\begin{array}{l}\begin{array}{l}a-b+c=0\\ 16a+4b+c=0\end{array}\\ c{\rm=-}4\end{array}\right.,解得{a=1b=-3c=-4\left\{\begin{matrix}a\text{=}1\\ b\text{=-}3\\ c\text{=-}4\\\end{matrix}\right.
抛物线解析式为y=x23x4y=x^{2}-3x-4
(2)(2)OCOC的垂直平分线DPDP,交OCOC于点DD,交BCBC下方抛物线于点PP,如图11

PO=PC∴PO=PC,此时PP点即为满足条件的点,
C(0,4)∵C(0,-4)
D(0,2)∴D(0,-2)
P∴P点纵坐标为2-2
代入抛物线解析式可得x23x4=2x^{2}-3x-4=-2
解得x=3-172(x=\dfrac{3\text{-}\sqrt{17}}{2}(小于00,舍去))x=3+172x=\dfrac{3\text{+}\sqrt{17}}{2}
存在满足条件的PP点,其坐标为(3+172,2)(\dfrac{3\text{+}\sqrt{17}}{2},-2)
(3)(3)∵PP在抛物线上,
可设P(t,t23t4)P(t,t^{2}-3t-4)
PPPExPE⊥x轴于点EE,交直线BCBC于点FF,如图22

B(4,0)∵B(4,0)C(0,4)C(0,-4)
直线BCBC解析式为y=x4y=x-4
F(t,t4)∴F(t,t-4)
PF=(t4)(t23t4)=t2+4t∴PF=(t-4)-(t^{2}-3t-4)=-t^{2}+4t
SPBC=SPFC+SPFB=12PFOE+12PFBE=12PF(OE+BE)=12PFOB=12(t2+4t)×4=2(t2)2+8∴S_{\triangle PBC}=S_{\triangle PFC}+S_{\triangle PFB}=\dfrac{1}{2}PF\boldsymbol{⋅}OE+\dfrac{1}{2}PF\boldsymbol{⋅}BE=\dfrac{1}{2}PF\boldsymbol{⋅}(OE+BE)=\dfrac{1}{2}PF\boldsymbol{⋅}OB=\dfrac{1}{2}(-t^{2}+4t)×4=-2(t-2)^{2}+8
t=2t=2时,SPBCS_{\triangle PBC}最大值为88,此时t23t4=6t^{2}-3t-4=-6
PP点坐标为(2,6)(2,-6)时,PBC\triangle PBC的最大面积为8.8.

解析

(1)(1)设抛物线解析式为y=ax2+bx+cy=ax^{2}+bx+c
AABBCC三点坐标代入可得{ab+c=016a+4b+c=0c=4\left\{\begin{array}{l}\begin{array}{l}a-b+c=0\\ 16a+4b+c=0\end{array}\\ c{\rm=-}4\end{array}\right.,解得{a=1b=-3c=-4\left\{\begin{matrix}a\text{=}1\\ b\text{=-}3\\ c\text{=-}4\\\end{matrix}\right.
抛物线解析式为y=x23x4y=x^{2}-3x-4
(2)(2)OCOC的垂直平分线DPDP,交OCOC于点DD,交BCBC下方抛物线于点PP,如图11

PO=PC∴PO=PC,此时PP点即为满足条件的点,
C(0,4)∵C(0,-4)
D(0,2)∴D(0,-2)
P∴P点纵坐标为2-2
代入抛物线解析式可得x23x4=2x^{2}-3x-4=-2
解得x=3-172(x=\dfrac{3\text{-}\sqrt{17}}{2}(小于00,舍去))x=3+172x=\dfrac{3\text{+}\sqrt{17}}{2}
存在满足条件的PP点,其坐标为(3+172,2)(\dfrac{3\text{+}\sqrt{17}}{2},-2)
(3)(3)∵PP在抛物线上,
可设P(t,t23t4)P(t,t^{2}-3t-4)
PPPExPE⊥x轴于点EE,交直线BCBC于点FF,如图22

B(4,0)∵B(4,0)C(0,4)C(0,-4)
直线BCBC解析式为y=x4y=x-4
F(t,t4)∴F(t,t-4)
PF=(t4)(t23t4)=t2+4t∴PF=(t-4)-(t^{2}-3t-4)=-t^{2}+4t
SPBC=SPFC+SPFB=12PFOE+12PFBE=12PF(OE+BE)=12PFOB=12(t2+4t)×4=2(t2)2+8∴S_{\triangle PBC}=S_{\triangle PFC}+S_{\triangle PFB}=\dfrac{1}{2}PF\boldsymbol{⋅}OE+\dfrac{1}{2}PF\boldsymbol{⋅}BE=\dfrac{1}{2}PF\boldsymbol{⋅}(OE+BE)=\dfrac{1}{2}PF\boldsymbol{⋅}OB=\dfrac{1}{2}(-t^{2}+4t)×4=-2(t-2)^{2}+8
t=2t=2时,SPBCS_{\triangle PBC}最大值为88,此时t23t4=6t^{2}-3t-4=-6
PP点坐标为(2,6)(2,-6)时,PBC\triangle PBC的最大面积为8.8.

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