如图,直线交y轴于点A,交x轴于点C,抛物线经过点A,点C,且交x轴于另一点B. (1)直接写出点A,点B...
问题详情:
如图,直线交y轴于点A,交x轴于点C,抛物线经过点A,点C,且交x轴于另一点B.
(1)直接写出点A,点B,点C的坐标及抛物线的解析式;
(2)在直线上方的抛物线上有一点M,求四边形面积的最大值及此时点M的坐标;
(3)将线段绕x轴上的动点顺时针旋转90°得到线段,若线段与抛物线只有一个公共点,请结合函数图象,求m的取值范围.
【回答】
(1)A(0,2),B(﹣2,0),C(4,0),抛物线的解析式是;(2)四边形面积的最大值为8,点M的坐标为(2,2);(3)或.
【解析】(1)对直线,分别令x=0,y=0求出相应的y,x的值即得点A、C的坐标,根据待定系数法即可求出抛物线的解析式,利用抛物线的对称*即可求出点B的坐标;
(2)过点M作ME⊥x轴于点E,交直线AC于点F,如图1所示.设点M的横坐标为m,则MF的长可用含m的代数式表示,然后根据S四边形ABCM=S△ABC+S△AMC即可得出S四边形ABCM关于m的函数关系式,再利用二次函数的*质即可求出四边形面积的最大值及点M的坐标;
(3)当m>0时,分旋转后点与点落在抛物线上时,分别画出图形如图2、图3,分别用m的代数式表示出点与点的坐标,然后代入抛物线的解析式即可求出m的值,进而可得m的范围;当m<0时,用同样的方法可再求出m的一个范围,从而可得结果.
【详解】
解:(1)对直线,当x=0时,y=2,当y=0时,x=4,
∴点A的坐标是(0,2),点C的坐标是(4,0),
把点A、C两点的坐标代入抛物线的解析式,得:
,解得:,
∴抛物线的解析式为,
∵抛物线的对称轴是直线,C(4,0),
∴点B的坐标为(﹣2,0);
∴A(0,2),B(﹣2,0),C(4,0),抛物线的解析式是;
(2)过点M作ME⊥x轴于点E,交直线AC于点F,如图1所示.
设M(m,),则F(m,),
∴,
∴S四边形ABCM=S△ABC+S△AMC
=
,
∵0<m<4,
∴当m=2时,四边形面积最大,最大值为8,此时点M的坐标为(2,2);
(3)若m>0,当旋转后点落在抛物线上时,如图2,线段与抛物线只有一个公共点,
∵点的坐标是(m+2,m),
∴,解得:或(舍去);
当旋转后点落在抛物线上时,如图3,线段与抛物线只有一个公共点,
∵点的坐标是(m,m),
∴,解得:m=2或m=﹣4(舍去);
∴当m>0时,若线段与抛物线只有一个公共点,m的取值范围是:;
若m<0,当旋转后点落在抛物线上时,如图4,线段与抛物线只有一个公共点,
∵点的坐标是(m,m),
∴,解得:m=﹣4或m=2(舍去);
当旋转后点落在抛物线上时,如图5,线段与抛物线只有一个公共点,
∵点的坐标是(m+2,m),
∴,解得: 或(舍去);
∴当m<0时,若线段与抛物线只有一个公共点,m的取值范围是:;
综上,若线段与抛物线只有一个公共点,m的取值范围是:或.
【点睛】本题是二次函数的综合题,主要考查了待定系数法求二次函数的解析式、旋转的*质、一元二次方程的解法、二次函数的图象与*质以及抛物线上点的坐标特点等知识,具有较强的综合*,属于中考压轴题,熟练掌握二次函数的图象与*质、灵活应用数形结合的思想是解题的关键.
知识点:二次函数与一元二次方程
题型:解答题