问题:如图所示,已知抛物线y=x2 bx c(b,C为常数)的顶点为C,通过A和B两点与X轴相交,A (1,0),AB=4,点P为线段AB上的动点。过点P为PQ//BC,AC过点q。
(1)求抛物线的解析式;
(2)求CPQ面积的最大值和此时P点的坐标。
【解析】(1)先求B点的坐标,再根据抛物线的两个表达式求其解析式;也可以将A和B的坐标代入y=x2 bx c,得到B和c的值.
由A (1,0)和AB=4,而B点在A点的左侧,很容易得到B点的坐标为(-3,0)。
所以抛物线的解析表达式为y=(x-1)(x ^ 3),
即y=x2 2x-3;
(2)要得到CPQ面积的最大值,显然CPQ的面积取决于点P的位置,因此,设点P(m,0)然后建立CPQ面积与m的关系.
【解法一】由于CPQ的三条边与坐标轴不平行,所以用割补法将CPQ的面积转化为其他三角形面积的和差关系。
根据图可知,CPQ地区=CPA地区-QPA地区
求CPA的面积和QPA的面积,先求相关顶点C,P,Q,A的坐标(用含M的代数表达式表示)。
从抛物线y=x2 2x-3=(x 1)2-4,得到点C(-1,-4);
因为点Q是直线PQ和AC的交点,
因此,可以先求出直线PQ和AC的解析表达式,然后通过求解它们的方程就可以得到Q点的坐标。
因为PQ//BC,所以先得到BC的解析表达式,从而得到PQ的斜率K的值。
设直线BC的解析表达式为y=kx a,代入b和c的坐标得到:
-3k a=0,-k a=-4,通过求解得到:k=-2,a=-6;
设PQ线的解析表达式为y=-2x n,
代入点P(m,0)得到:n=2m,
所以y=-2x 2m。
设直线AC的解析表达式为y=px q,
代入A和C的坐标得到:
P=0,-p q=-4,通过求解得到:p=2,q=-2,
所以y=2x-2,
解方程y=-2x 2m和y=2x-2得到:x=(m ^ 1)/2,y=m-1,
所以点Q((m ^ 1)/2,m-1),
一个(1,0),
因此,PA=1-m,
因此CPA=(1-m) 4/2=2-2m的面积;
QPA的面积=1/2(1-m)|m-1|=(1-m)2/2,
所以CPQ的面积
=CPA面积-QPA面积,
=2-2m-(1-m)2/2,
=-m2/2-m 3/2
=-1/2(m2 2m-3)
=-1/2(m 1)2 2,
所以当m=-1时,
CPQ面积最大,最大值为2,
此时,点P的坐标为(-1,0)。
【解2】如图,如果BQ连接,PQ//BC会给你:
CPQ的面积=BPQ的面积=1/2bpQ点到X轴的距离,
并且BP=m 3,
用同样的解法,得到点Q((m ^ 1)/2,m-1),
所以CPQ的面积=BPQ的面积
=1/2(3米)(1米)
=-1/2(m2 2m-3)
=-1/4(m 1)2 2,
所以当m=-1时,
BPQ面积最大,最大值为2,
此时,点P的坐标为(-1,0)。
【解决方案3】因为PQ//BC,
因此APQABC,
因此APQ /ABC=(AP/AB)2的面积,
ANC=1/244=8的面积,AP=1-m,AB=4,
所以APQ的面积/8=《1-m》/42
因此APQ=1/2(1-m)2,
面积APC=1/2AP4=2(1-m),
所以CPQ的面积=APC -APQ
=2(1米)-1/2(1米)2
=-1/2(m 1)2 2,
所以当m=-1时,
BPQ面积最大,最大值为2,
此时,点P的坐标为(-1,0)。