如图,抛物线y=ax2+bx-4与x轴交于A(-4,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C.

如图,抛物线y=ax2+bx-4与x轴交于A(-4,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C.

(1)求抛物线的函数关系式;
(2)点P是抛物上第三象限内的一动点,当点P运动到什么位置时,四边形ABCP的面积最大?求出此时点P的坐标和四边形ABCP的面积;
(3)点M在抛物线对称轴上,点N是平面内一点,是否存在这样的点M、N,使得以点M、N、B、C为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
fgfgrref 1年前 已收到1个回答 举报

benbenzhububen 幼苗

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解题思路:(1)将A(-4,0)、B(3,0)两点的坐标代入y=ax2+bx-4,运用待定系数法即可求出抛物线的函数关系式;(2)设点P的坐标为(m,13m2+13m-4),则-4<m<0.根据S四边形ABCP=S△AOP+S△COP+S△BOC,得出S四边形ABCP=-23(m+2)2+503,由二次函数的性质即可求解;(3)在直角△BOC中,由勾股定理求出BC=5.设M点的坐标为(-12,y),如果以点M、N、B、C为顶点的四边形是菱形时,分两种情况讨论:(i)以BC为边长时,又分两种情况,如果四边形CBMN是菱形,那么由BM=BC,列出关于y的方程,解方程即可;如果四边形BCMN是菱形,那么由CM=BC,列出关于y的方程,解方程即可;(ii)以BC为对角线时,四边形MCNB是菱形,则由BM=CM,列出关于y的方程,解方程即可.

(1)∵抛物线y=ax2+bx-4与x轴交于A(-4,0)、B(3,0)两点,


16a−4b−4=0
9a+3b−4=0,解得

a=
1
3
b=
1
3,
∴抛物线的解析式为y=[1/3]x2+[1/3]x-4;

(2)如图,设点P的坐标为(m,[1/3]m2+[1/3]m-4),则-4<m<0,[1/3]m2+[1/3]m-4<0.连接OP.
∵S四边形ABCP=S△AOP+S△COP+S△BOC
=[1/2]×4(-[1/3]m2-[1/3]m+4)+[1/2]×4(-m)+[1/2]×4×3
=-[2/3]m2-[8/3]m+14
=-[2/3](m+2)2+[50/3],
∴当m=-2时,四边形ABCP的面积最大,最大值为[50/3],此时点P的坐标为(-2,-[10/3]);

(3)存在这样的点M、N,能够使得以点M、N、B、C为顶点的四边形是菱形.理由如下:
∵OB=3,OC=4,∠BOC=90°,
∴BC=
32+42=5.
设M点的坐标为(-[1/2],y),分两种情况讨论:
(i)以BC为边长时,
如果四边形CBMN是菱形,那么BM=BC,
即(3+[1/2])2+y2=25,解得y=±

51
2,
即存在M(-[1/2],

51
2)或(-[1/2],-

51
2),能够使以点M、N、B、C为顶点的四边形是菱形;
如果四边形BCMN是菱形,那么CM=BC,
即(0+[1/2])2+(y+4)2=25,
整理,得4y2+32y-35=0,解得y=-4±
3
11
2,
即存在M(-[1/2],-4+
3
11
2)或(-[1/2],-4-
3
11
2),能够使以点M、N、B、C为顶点的四边形是菱形;
(ii)以BC为对角线时,四边形MCNB是菱形,则BM=CM,
即(3+[1/2])2+y2=(0+[1/2])2+(y+4)2,解得y=-[1/2],
即存在M(-[1/2],-[1/2]),能够使以点M、N、B、C为顶点的四边形是菱形;
综上可知,存在这样的点M、N,使得以点M、N、B、C为顶点的四边形是菱形,此时点M的坐标为:M1(-[1/2],

51
2),M2(-[1/2],-4+
3
11
2),M3(-[1/2],-

51
2),M4(-[1/2],-4-
3
11
2),
M5(-[1/2],-[1/2]).

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运用待定系数法求抛物线的解析式,四边形的面积求法,二次函数的性质,勾股定理,菱形的判定与性质,综合性较强,有一定难度.其中(3)需要注意分析题意分情况进行讨论,否则容易漏解.

1年前

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