试题

题目:
青果学院如图,Rt△ABO的两直角边OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,点O为坐标原点,A、B两点的坐标分别为(-3,0)、(0,4),抛物线y=
2
3
x2-
10
3
x+c
经过B点.
(1)请写出抛物线对应的函数关系式;
(2)若△DCE是由△ABO沿x轴向右平移得到的,当四边形ABCD是菱形时,试判断点C和点D是否在该抛物线上,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,线段CD下方的抛物线上有一个动点M.过点M作MN平行于y轴交CD于点N.设点M的横坐标为t,MN的长度为l.求l与t之间的函数关系式,并求l取最大值时,点M的坐标.
答案
青果学院解:(1)∵抛物线y=
2
3
x2-
10
3
x+c
经过B点,B点的坐标是(0,4),
∴4=0-0+c,即c=4,
∴该抛物线的解析式为:y=
2
3
x2-
10
3
x+4


(2)∵A、B两点的坐标分别为(-3,0)、(0,4),
∴OA=3,OB=4,
在Rt△ABO中,根据勾股定理知,AB=
OA2+OB2
=
32+42
=5.
假设点C、D都在抛物线y=
2
3
x2-
10
3
x+4

∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD=DA=AB=5,
∴C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0);
当x=5时,y=
2
3
×52-
10
3
×5+4=4,
当x=2时,y=
2
3
×22-
10
3
×2+4=0,
∴点C和点D在所求抛物线上;

(3)设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b(k、b为常数,且k≠0).
4=5k+b
0=2k+b

解得,
k=
4
3
b=-
8
3

故直线CD的解析式为y=
4
3
x-
8
3

∵MN∥y轴,M点的横坐标为t,
∴N点的横坐标也为t;
则yM=
2
3
×t2-
10
3
t+4,yN=
4
3
t-
8
3

∴l=yN-yM=
4
3
t-
8
3
-(
2
3
×t2-
10
3
t+4)=-
2
3
(t-
7
2
2+
3
2

∵-
2
3
<0,
∴当t=
7
2
时,l最大=
3
2
,此时yM=
2
3
×(
7
2
2-
10
3
×
7
2
+4=
1
2

此时点M的坐标为(
7
2
1
2
).
青果学院解:(1)∵抛物线y=
2
3
x2-
10
3
x+c
经过B点,B点的坐标是(0,4),
∴4=0-0+c,即c=4,
∴该抛物线的解析式为:y=
2
3
x2-
10
3
x+4


(2)∵A、B两点的坐标分别为(-3,0)、(0,4),
∴OA=3,OB=4,
在Rt△ABO中,根据勾股定理知,AB=
OA2+OB2
=
32+42
=5.
假设点C、D都在抛物线y=
2
3
x2-
10
3
x+4

∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD=DA=AB=5,
∴C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0);
当x=5时,y=
2
3
×52-
10
3
×5+4=4,
当x=2时,y=
2
3
×22-
10
3
×2+4=0,
∴点C和点D在所求抛物线上;

(3)设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b(k、b为常数,且k≠0).
4=5k+b
0=2k+b

解得,
k=
4
3
b=-
8
3

故直线CD的解析式为y=
4
3
x-
8
3

∵MN∥y轴,M点的横坐标为t,
∴N点的横坐标也为t;
则yM=
2
3
×t2-
10
3
t+4,yN=
4
3
t-
8
3

∴l=yN-yM=
4
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t-
8
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-(
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×t2-
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t+4)=-
2
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(t-
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2
2+
3
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∵-
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<0,
∴当t=
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时,l最大=
3
2
,此时yM=
2
3
×(
7
2
2-
10
3
×
7
2
+4=
1
2

此时点M的坐标为(
7
2
1
2
).
考点梳理
二次函数综合题.
(1)已知抛物线上B点的坐标以及抛物线方程,可用待定系数法求出抛物线的解析式.
(2)首先求出AB的长,将A、B的坐标向右平移AB个单位,即可得出C、D的坐标,再代入抛物线的解析式中进行验证即可.
(3)根据C、D的坐标,易求得直线CD的解析式;那么线段MN的长实际是直线BC与抛物线的函数值的差,可将x=t代入两个函数的解析式中,得出的两函数值的差即为l的表达式,由此可求出l、t的函数关系式,根据所得函数的性质即可求出l取最大值时,点M的坐标.
此题考查了二次函数综合题,其中涉及到的知识点有:待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,函数图象上点的坐标特征,菱形的性质,图象的平移变换,二次函数的应用等知识.在设一次函数解析式y=kx+b时,不要漏掉k≠0这一条件.
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