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二次函数之线段和差(a±b型)最值
一.例题
1.如图1,点A(a,0),B(0,b),a,b满足,抛物线经过A,B两点,点C(﹣1,0)关于点B的对称点M刚好落在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,点P为第一象限抛物线上一动点,过点P作PF∥x轴交直线AB于点F,过点P作PE∥BC交x轴于点E,求PE+PF的最大值及此时点P的坐标;
解:(1)∵,
∴,
∴a=3,,
又∵点A(a,0),B(0,,
∴A(3,0),B(0,,
∵点C(﹣1,0)和点M关于点B(1,对称,设点M(x,y),
∴,
解得,
∴M(1,;
设二次函数解析式为y=ax2+bx+c,由A(3,0),B(0,,M(1,三点在二次函数上,则
,
解得
∴该抛物线的解析式为;
(2)如图,过点P作PQ⊥x轴于点Q,
设P(a,(0<a<3),则
设直线AB的解析式为y=kx+b,将A(3,0),B(0,代入,得
,解得,
∴直线AB的解析式为,
∵PF∥x轴交直线AB于点F,
∴,
∴x=2a2﹣5a,
∴PF=a﹣(2a2﹣5a)=﹣2a2+6a(0<a<3),
∵PE∥BC,PQ⊥x轴于点Q,
∴∠PEA=∠BCO,∠PQE=∠BOC=90°,
∴△PQE∽△BOC,
∴,
又∵Rt△BOC中,,
∴,
∴,
∴,
∵,且0<a<3
∴时,PE+PF的值最大,为;
2.如图,在平面直角坐标系中,直线y=4x+4与x轴交于A点,与y轴交于C点,抛物线)经过A,C两点,与x轴相交于另一点B,连接BC.点P是线段BC上方抛物线上的一个动点,过点P作PQ⊥BC交线段BC于点Q.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D为抛物线对称轴上的一个动点,则|DC﹣DB|的最大值是 ;
解:(1)对于y=4x+4,当x=0时,y=4,当y=0时,x=﹣1,
故点A、C的坐标分别为:(﹣1,0)、(0,4),
则,解得:,
则抛物线的表达式为:;
(2)作点C关于抛物线的对称轴的对称点T(2,4),连接BT并延长BT交抛物线的对称轴于点D,则点D为所求点,理由:
由点的对称性知,CD=TD,则|DC﹣DB|=|DT﹣DB|=BN最大,
由点B、T的坐标得,BT,
故|DC﹣DB|的最大值为:,
故答案为:;
3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若P是直线BC下方抛物线上的一动点,过点P作x轴的平行线交BC于点K,过点P作y轴的平行线交x轴于点D,求PK+PD的最大值;
解:(1)将A(﹣2,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣2中得:
,
解得,
∴抛物线解析式为;
(2)在中,当x=0时,y=﹣2,
∴C(0,﹣2)
设直线BC的解析式为y=kx+b′,
∴,
解得:,
∴直线BC的解析式为,
设,
∴,
解得:,
∴,
∴,,
∴
,
∵,
∴当时,PK+PD的最大值为;
4.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(﹣1,0),B(2,0),交y轴于C(0,﹣2).
(1)求二次函数的解析式;
(2)点P在该二次函数图象的对称轴上,且使|PB﹣PC|最大,求点P的坐标.
解:(1)将A(﹣1,0),B(2,0),C(0,﹣2)代入y=ax2+bx+c,
∴,解得,
∴y=x2﹣x﹣2;
(2)∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
如图,作C点关于对称轴的对称点C′,连接BC′并延长与对称轴交于点P,
∵CP=C′P,
∴|PB﹣PC|=|PB﹣PC′|≤BC′,此时|PB﹣PC|有最大值,
∵C(0,﹣2),
∴C′(1,﹣2),
设直线BC′的解析式为y=kx+m,
∴,解得,
∴y=2x﹣4,
∴.
5.如图1,抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于点B,C(点B在点C左侧),与y轴相交于点A(0,4),已知点C坐标为(4,0),△ABC面积为6.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M是直线AC下方抛物线上一点,过点P作直线AC的垂线,垂足为点H,过点P作PQ∥y轴交AC于点Q,求△PHQ周长的最大值及此时点P的坐标;
解:(1)∵点A(0,4),
∴OA=4,
∵△ABC面积为6,
∴BC×4=6,
∴BC=3,
∵C(4,0),
∴B(1,0),
将A(0,4),B(1,0),C(4,0)代入y=ax2+bx+c,
∴,
解得,
∴y=x2﹣5x+4;
(2)∵A(0,4),C(4,0),
∴OA=CO=4,
∴∠OAC=45°,
∵PQ∥OA,
∴∠PQH=45°,
∵PH⊥AC,
∴PH=QHPQ,
∴△PHQ周长=QH+PH+PQ=(1)QP,
设直线AC的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,