试题

题目:
青果学院(2013·柳州)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点(1,0),(5,0),(3,-4).        
(1)求该二次函数的解析式;
(2)当y>-3,写出x的取值范围; 
(3)A、B为直线y=-2x-6上两动点,且距离为2,点C为二次函数图象上的动点,当点C运动到何处时△ABC的面积最小?求出此时点C的坐标及△ABC面积的最小值.
答案
解:(1)∵点(1,0),(5,0),(3,-4)在抛物线上,
a+b+c=0
25a+5b+c=0
9a+3b+c=-4

解得
a=1
b=-6
c=5

∴二次函数的解析式为:y=x2-6x+5.

(2)在y=x2-6x+5中,令y=-3,即x2-6x+5=-3,
整理得:x2-6x+8=0,解得x1=2,x2=4.
结合函数图象,可知当y>-3时,x的取值范围是:x<2或x>4.

(3)设直线y=-2x-6与x轴,y轴分别交于点M,点N,青果学院
令x=0,得y=-6;令y=0,得x=-3
∴M(-3,0),N(0,-6),
∴OM=3,ON=6,由勾股定理得:MN=3
5

∴tan∠MNO=
OM
ON
=
1
2
,sin∠MNO=
OM
MN
=
5
5

设点C坐标为(x,y),则y=x2-6x+5.
过点C作CD⊥y轴于点D,则CD=x,OD=-y,DN=6+y.
过点C作直线y=-2x-6的垂线,垂足为E,交y轴于点F,
在Rt△CDF中,DF=CD·tan∠MNO=
1
2
x,CF=
DF
sin∠DCF
=
DF
sin∠MNO
=
1
2
x
5
5
=
5
2
x.
∴FN=DN-DF=6+y-
1
2
x.
在Rt△EFN中,EF=FN·sin∠MNO=
5
5
(6+y-
1
2
x).
∴CE=CF+EF=
5
2
x+
5
5
(6+y-
1
2
x),
∵C(x,y)在抛物线上,∴y=x2-6x+5,代入上式整理得:
CE=
5
5
(x2-4x+11)=
5
5
(x-2)2+
7
5
5

∴当x=2时,CE有最小值,最小值为
7
5
5

当x=2时,y=x2-6x+5=-3,∴C(2,-3).
△ABC的最小面积为:
1
2
AB·CE=
1
2
×2×
7
5
5
=
7
5
5

∴当C点坐标为(2,-3)时,△ABC的面积最小,面积的最小值为
7
5
5

解:(1)∵点(1,0),(5,0),(3,-4)在抛物线上,
a+b+c=0
25a+5b+c=0
9a+3b+c=-4

解得
a=1
b=-6
c=5

∴二次函数的解析式为:y=x2-6x+5.

(2)在y=x2-6x+5中,令y=-3,即x2-6x+5=-3,
整理得:x2-6x+8=0,解得x1=2,x2=4.
结合函数图象,可知当y>-3时,x的取值范围是:x<2或x>4.

(3)设直线y=-2x-6与x轴,y轴分别交于点M,点N,青果学院
令x=0,得y=-6;令y=0,得x=-3
∴M(-3,0),N(0,-6),
∴OM=3,ON=6,由勾股定理得:MN=3
5

∴tan∠MNO=
OM
ON
=
1
2
,sin∠MNO=
OM
MN
=
5
5

设点C坐标为(x,y),则y=x2-6x+5.
过点C作CD⊥y轴于点D,则CD=x,OD=-y,DN=6+y.
过点C作直线y=-2x-6的垂线,垂足为E,交y轴于点F,
在Rt△CDF中,DF=CD·tan∠MNO=
1
2
x,CF=
DF
sin∠DCF
=
DF
sin∠MNO
=
1
2
x
5
5
=
5
2
x.
∴FN=DN-DF=6+y-
1
2
x.
在Rt△EFN中,EF=FN·sin∠MNO=
5
5
(6+y-
1
2
x).
∴CE=CF+EF=
5
2
x+
5
5
(6+y-
1
2
x),
∵C(x,y)在抛物线上,∴y=x2-6x+5,代入上式整理得:
CE=
5
5
(x2-4x+11)=
5
5
(x-2)2+
7
5
5

∴当x=2时,CE有最小值,最小值为
7
5
5

当x=2时,y=x2-6x+5=-3,∴C(2,-3).
△ABC的最小面积为:
1
2
AB·CE=
1
2
×2×
7
5
5
=
7
5
5

∴当C点坐标为(2,-3)时,△ABC的面积最小,面积的最小值为
7
5
5
考点梳理
二次函数综合题.
(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)求出y=3时x的值,结合函数图象,求出y>-3时x的取值范围;
(3)△ABC的底边AB长度为2,是定值,因此当AB边上的高最小时,△ABC的面积最小.如解答图所示,由点C向直线y=-2x-6作垂线,利用三角函数(或相似三角形)求出高CE的表达式,根据表达式求出CE的最小值,这样问题得解.
本题是二次函数综合题型,考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、一次函数的图象与性质、解直角三角形(或相似三角形)等知识点.难点在于第(3)问,确定高CE的表达式是解题的关键所在;本问的另一解法是:直线y=-2x+k与抛物线y=x2-6x+5相切时,切点即为所求的点C,同学们可以尝试此思路,以求触类旁通、举一反三.
压轴题.
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