問題詳情:
如圖,直線y=5x+5交x軸於點A,交y軸於點C,過A,C兩點的二次函數y=ax2+4x+c的圖象交x軸於另一點B.
(1)求二次函數的表達式;
(2)連接BC,點N是線段BC上的動點,作ND⊥x軸交二次函數的圖象於點D,求線段ND長度的最大值;
(3)若點H為二次函數y=ax2+4x+c圖象的頂點,點M(4,m)是該二次函數圖象上一點,在x軸,y軸上分別找點F,E,使四邊形HEFM的周長最小,求出點F、E的座標.
【回答】
解:(1)∵直線y=5x+5交x軸於點A,交y軸於點C,
∴A(-1,0),C(0,5),
∵二次函數y=ax2+4x+c的圖象過A,C兩點,
∴,
解得,
∴二次函數的表達式為y=-x2+4x+5;
(2)如解圖①,
第2題解圖①
∵點B是二次函數的圖象與x軸的交點,
∴由二次函數的表達式為y=-x2+4x+5得,點B的座標B(5,0),
設直線BC解析式為y=kx+b,
∵直線BC過點B(5,0),C(0,5),
∴,
解得,
∴直線BC解析式為y=-x+5,
設ND的長為d,N點的橫座標為n,
則N點的座標為(n,-n+5),
D點的座標為(n,-n2+4n+5),
則d=|-n2+4n+5-(-n+5)|,
由題意可知:-n2+4n+5>-n+5,
∴d=-n2+4n+5-(-n+5)=-n2+5n=-(n-)2+,
∴當n=時,線段ND長度的最大值是;
(3)∵點M(4,m)在拋物線y=-x2+4x+5上,
∴m=5,∴M(4,5).
∵拋物線y=-x2+4x+5=-(x-2)2+9,
∴頂點座標為H(2,9),
如解圖②,作點H(2,9)關於y軸的對稱點H1,則點H1的座標為H1(-2,9);作點M(4,5)關於x軸的對稱點M1,則點M1的座標為M1(4,-5),連接H1M1分別交x軸於點F,y軸於點E,∴H1M1+HM的長度是四邊形HEFM的最小周長,則點F,E即為所求的點.
第2題解圖②
設直線H1M1的函數表達式為y=mx+n,
∵直線H1M1過點H1(-2,9),M1(4,-5),
∴,
解得,
∴y=-x+,
∴當x=0時,y=,即點E座標為(0,),
當y=0時,x=,即點F座標為(,0),
故所求點F,E的座標分別為(,0),(0,).
知識點:二次函數與一元二次方程
題型:解答題