問題詳情:
在平面直角座標系中,O為原點,直線y=﹣2x﹣1與y軸交於點A,與直線y=﹣x交於點B,點B關於原點的對稱點為點C.
(Ⅰ)求過B,C兩點的拋物線y=ax2+bx﹣1解析式;
(Ⅱ)P為拋物線上一點,它關於原點的對稱點為Q.
①當四邊形PBQC為菱形時,求點P的座標;
②若點P的橫座標為t(﹣1<t<1),當t為何值時,四邊形PBQC面積最大?最大值是多少?並説明理由.
【回答】
【考點】HF:二次函數綜合題.
【分析】(Ⅰ)首先求出A、B、C三點座標,再利用待定係數法可求得拋物線解析式;
(Ⅱ)①當四邊形PBQC為菱形時,可知PQ⊥BC,則可求得直線PQ的解析式,聯立拋物線解析式可求得P點座標;
②過P作PD⊥BC,垂足為D,作x軸的垂線,交直線BC於點E,由∠PED=∠AOC,可知當PE最大時,PD也最大,用t可表示出PE的長,可求得取最大值時的t的值.
【解答】解:
(Ⅰ)聯立兩直線解析式可得,
解得,
∴B點座標為(﹣1,1),
又C點為B點關於原點的對稱點,
∴C點座標為(1,﹣1),
∵直線y=﹣2x﹣1與y軸交於點A,
∴A點座標為(0,﹣1),
設拋物線解析式為y=ax2+bx+c,
把A、B、C三點座標代入可得,
解得,
∴拋物線解析式為y=x2﹣x﹣1;
(Ⅱ)①當四邊形PBQC為菱形時,則PQ⊥BC,
∵直線BC解析式為y=﹣x,
∴直線PQ解析式為y=x,
聯立拋物線解析式可得,
解得或,
∴P點座標為(1﹣,1﹣)或(1+,1+);
②當t=0時,四邊形PBQC的面積最大.
理由如下:
如圖,過P作PD⊥BC,垂足為D,作x軸的垂線,交直線BC於點E,
則S四邊形PBQC=2S△PBC=2×BC•PD=BC•PD,
∵線段BC長固定不變,
∴當PD最大時,四邊形PBQC面積最大,
又∠PED=∠AOC(固定不變),
∴當PE最大時,PD也最大,
∵P點在拋物線上,E點在直線BC上,
∴P點座標為(t,t2﹣t﹣1),E點座標為(t,﹣t),
∴PE=﹣t﹣(t2﹣t﹣1)=﹣t2+1,
∴當t=0時,PE有最大值1,此時PD有最大值,即四邊形PBQC的面積最大.
【點評】本題考查二次函數的綜合應用、待定係數法、菱形的判定和*質、三角形的面積等知識,解題的關鍵是學會構建二次函數解決最值問題,學會構建方程組確定兩個函數交點座標.學會利用參數解決問題,屬於中考壓軸題.
知識點:二次函數與一元二次方程
題型:綜合題