试题

题目:
如图,二次函数y=-x2+ax+b的图象与x轴交于A(-
1
2
,0)
、B(2,0)两点,且与青果学院y轴交于点C.
(1)求该抛物线的解析式,并判断△ABC的形状;
(2)直接写出不等式-x2+ax+b>0的解集;
(3)在此抛物线上是否存在点P,使得以A、C、B、P四点为顶点的四边形是直角梯形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
答案
解:(1))∵二次函数y=-x2+ax+b的图象经过A(-
1
2
,0)
、B(2,0)两点,由题意,得
0=-
1
4
-
1
2
a+b
0=-4+2a+b
,解得:
a=
3
2
b=1

∴抛物线的解析式为:y=-x2+
3
2
x+1.
∴C(0,1),
∴AC2=AO2+CO2=
5
4

CB2=BO2+CO2=5,
AB2=
25
4

∴AC2+CB2=AB2
∴△ACB是直角三角形;

(2)由图象得原不等式的解集为:
-
1
2
<x<2

(3)存在,点P(
5
2
,-
3
2
)或(-
5
2
,-9);
若以A、C、B、P四点为顶点的直角梯形以BC、AP为底;
∵B(2,0),C(0,1),
∴直线BC的解析式为:y=-
1
2
x+1;
青果学院设过点B且平行于AC的直线的解析式为y=-
1
2
x+h,
将点A(-
1
2
,0)代入得:(-
1
2
)×(-
1
2
)+h=0,h=-
1
4

∴y=-
1
2
x-
1
4

联立抛物线的解析式有:
y=-
1
2
x-
1
4
y=-x2+
3
2
x+1

解得
x=-
1
2
y=0
x=
5
2
y=-
3
2

∴点P(
5
2
,-
3
2
);
若以A、C、B、P四点为顶点的直角梯形以AC、BP为底,
同理可求得P(-
5
2
,-9);
故当P(
5
2
,-
3
2
)或(-
5
2
,-9)时,以A、C、B、P四点为顶点的四边形是直角梯形.
(根据抛物线的对称性求出另一个P点坐标亦可)
解:(1))∵二次函数y=-x2+ax+b的图象经过A(-
1
2
,0)
、B(2,0)两点,由题意,得
0=-
1
4
-
1
2
a+b
0=-4+2a+b
,解得:
a=
3
2
b=1

∴抛物线的解析式为:y=-x2+
3
2
x+1.
∴C(0,1),
∴AC2=AO2+CO2=
5
4

CB2=BO2+CO2=5,
AB2=
25
4

∴AC2+CB2=AB2
∴△ACB是直角三角形;

(2)由图象得原不等式的解集为:
-
1
2
<x<2

(3)存在,点P(
5
2
,-
3
2
)或(-
5
2
,-9);
若以A、C、B、P四点为顶点的直角梯形以BC、AP为底;
∵B(2,0),C(0,1),
∴直线BC的解析式为:y=-
1
2
x+1;
青果学院设过点B且平行于AC的直线的解析式为y=-
1
2
x+h,
将点A(-
1
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,0)代入得:(-
1
2
)×(-
1
2
)+h=0,h=-
1
4

∴y=-
1
2
x-
1
4

联立抛物线的解析式有:
y=-
1
2
x-
1
4
y=-x2+
3
2
x+1

解得
x=-
1
2
y=0
x=
5
2
y=-
3
2

∴点P(
5
2
,-
3
2
);
若以A、C、B、P四点为顶点的直角梯形以AC、BP为底,
同理可求得P(-
5
2
,-9);
故当P(
5
2
,-
3
2
)或(-
5
2
,-9)时,以A、C、B、P四点为顶点的四边形是直角梯形.
(根据抛物线的对称性求出另一个P点坐标亦可)
考点梳理
二次函数综合题;待定系数法求二次函数解析式;二次函数与不等式(组);直角梯形.
(1)∵二次函数y=-x2+ax+b的图象经过A(-
1
2
,0)
、B(2,0)两点,利用待定系数法就可以直接求出a、b的值,求出抛物线的解析式.
(2)不等式-x2+ax+b>0的解集,实际上就是y=-x2+ax+b>0时x的取值范围,利用抛物线与x轴的交点和图象特征就可以求出.
(3)在(1)题已将证得∠ACB=90°,若A、C、B、P四点为顶点的四边形是直角梯形,则有两种情况需要考虑:
①以BC、AP为底,AC为高;可先求出直线BC的解析式,进而可确定直线AP的解析式,联立抛物线的解析式即可求出点P的坐标.
②以AC、BP为底,BC为高;方法同①.
本题是一道二次函数的综合试题,考查了待定系数法求抛物线的解析式,相似三角形的判定与性质,二次函数与不等式的关系,直角梯形的运用.
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