(2014•峨眉山市二模)我们把一个半圆与抛物线的一部分合成的封闭图形称为“蛋圆”,如果一条直线与“蛋圆”只有一个交点,

(2014•峨眉山市二模)我们把一个半圆与抛物线的一部分合成的封闭图形称为“蛋圆”,如果一条直线与“蛋圆”只有一个交点,那么这条直线叫做“蛋圆”的切线.如图,点A、B、C、D分别是“蛋圆”与坐标轴的交点,已知点D的坐标为(0,-3),AB为半圆的直径,半圆圆心M的坐标为(1,0),半圆半径为2.
(1)请你求出“蛋圆”抛物线部分的解析式,并写出自变量的取值范围;
(2)开动脑筋想一想,相信你能求出经过点D的“蛋圆”切线的解析式.
(3)如果直线x=m在线段OB上移动,交x轴于点M,交抛物线于点E,交BD于点F.连接DE和BE后,对于问题“是否存在这样的点E,使△BDE的面积最大?”小明同学认为:“当E为抛物线的顶点时,△BDE的面积最大.”他的观点是否正确?提出你的见解,若△BDE的面积存在最大值,请求出m的值以及点E的坐标.
水中仙270 1年前 已收到1个回答 举报

sanmao_19025 幼苗

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解题思路:(1)首先设该抛物线的解析式为y=ax2+bx+c.再根据点A、B、D分别是“蛋圆”与坐标轴的交点,已知点D的坐标为(0,-3),AB为半圆的直径,半圆圆心M的坐标为(1,0),半圆半径为2得到A、B、D三点的坐标值,代入即可写出方程组,解得a、b、c的值.
(2)设过点D(0,-3)的“蛋圆”切线的解析式为y=kx-3.根据点D是“蛋圆”与“蛋圆”切线的解析式为y=kx-3的交点.那么联立这两式.根据判别式△=0,即可得到k的取值.那么过点D(0,-3)的“蛋圆”切线也就确定.
(3)首先确定出B、D、F、E的坐标值.再根据S△BDE=S△BDF+S△DEF通过它们的横坐标、纵坐标的差值表示两个三角形的面积.再根据二次函数的性质,使△BDE的面积最大时,求得m的值.进而验证小明的观点.

(1)设该抛物线的解析式为y=ax2+bx+c.
根据题意知A、B、D点的坐标分别是(-1,0)、(3,0)、(0,-3),
则可列方程组

0=a−b+c
0=9a+3b+c
−3=c,
解得c=-3、a=1、b=-2,
∴“蛋圆”抛物线部分的解析式为y=x2-2x-3(-1≤x≤3);

(2)设过点D(0,-3)的“蛋圆”切线的解析式为y=kx-3,
将其代入抛物线部分的解析式为y=x2-2x-3得
kx-3=x2-2x-3,即x2-(2+k)x=0,
∵△=(2+k)2=0,
∴k=-2,
∴过点D(0,-3)的“蛋圆”切线的解析式为y=-2x-3;

(3)由上面知B、D点的坐标分别是(3,0)、(0,-3),
则直线BD的解析式为y=x-3,
∵点F为直线x=m与直线BD的交点,点E为直线x=m与抛物线y=x2-2x-3的交点,
∴点F的坐标为(m,m-3),点E的坐标为(m,m2-2m-3),
∴S△BDE=S△BDF+S△DEF=[1/2×EF×OD+
1
2×EF×DB,
=
1
2×EF×OB,
=
1
2[m−3−(m2−2m−3)]×3,
=
3
2(3m−m2),
=−
3
2(m−
3
2)2+
27
8],
又∵0≤m≤3,
∴当m=[3/2],S△BDE取最大值[27/8],点E的坐标为([3/2,−
9
4]),
∵抛物线的顶点为(1,-4),
∴小明同学认为:“当E为抛物线的顶点时,△BDE的面积最大.”这样的观点是错误的.
答:(1)“蛋圆”抛物线部分的解析式为y=x2-2x-3(-1≤x≤3).
(2)过点D(0,-3)的“蛋圆”切线的解析式为y=-2x-3.
(3)存在这样的点E的坐标为([3/2,−
15
4]),使△BDE的面积最大为[27/8];小明同学认为:“当E为抛物线的顶点时,△BDE的面积最大.”这样的观点是错误的.

点评:
本题考点: 二次函数综合题.

考点点评: 本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有抛物线的顶点公式和三角形的面积求法.在求有关动点问题时要注意动点的取值范围,求三角形面积时注意坐标差值的符号.

1年前

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