中考数学压轴题满分突破训练 专题05 二次函数-线段最大值问题
展开中考数学二轮复习策略(供参考)
第二轮复习是为了将第一轮复习的知识点、线结合,交织成知识网络,是第一轮复习的延伸和提高,所以要注重与实际问题的联系,以实现数学能力的培养和提高。本轮复习应该侧重培养数学能力,在第一轮复习的基础上,适当增加难度,要有针对性,围绕热点、难点、创新点、重点,特别是近几年的中考常考内容选定专题。
一、复习方法
1.以专题复习为主。 2.重视方法思维的训练。
3.拓宽思维的广度,培养多角度、多维度思考问题的习惯。
二、复习难点
1.专题的选择要准,安排时间要合理。 2.专项复习要以题带知识。
3.在复习的过程中要兼顾基础,在此基础上适当增加变式和难度,提高能力。
第五讲 二次函数--线段最大值问题
目录
必备知识点 1
考点一 单个线段的最大值 1
考点二 线段之和的最大值 6
考点三 线段之差的最大值 24
考点四 线段之比的最大值 27
知识导航
必备知识点
考点一 单个线段的最大值
1.如图1,抛物线y=﹣+bx+c过点A(3,2),且与直线y=﹣x+交于B、C两点,点C在y轴上,点B的纵坐标为﹣.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D为抛物线上位于直线BC上方的一点,过点D作DE⊥x轴交直线BC于点E,点P为对称轴上一动点,当线段DE的长度最大时,求PD+PA的最小值;
【解答】解:(1)∵直线y=﹣x+交于C点,点C在y轴上,
∴C(0,),
将点A(3,2),C(0,)代入y=﹣+bx+c,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣+x+;
(2)设D(t,﹣t2+t+),则E(t,﹣t+),
∴DE=﹣t2+t++t﹣=﹣t2+2t=﹣(t﹣2)2+2,
∴当t=2时,DE的长度最大为2,
此时D(2,),
∵y=﹣+x+=﹣(x﹣1)2+4,
∴抛物线的解析式为直线x=1,
∵C(0,),
∴C点、D点关于直线x=1对称,
连接AC交对称轴于点P,
∴PD=PC,
∴PD+PA=PC+PA≥AC,
∴当C、P、A三点共线时,PA+PD的值最小,
∴AC=,
∴PA+PD的最小值为;
2.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2).
(1)求这条抛物线所对应的函数的表达式;
(2)若点D为该抛物线上的一个动点,且在直线AC上方,求点D到直线AC的距离的最大值及此时点D的坐标;
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2).
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+2;
(2)过点D作DH⊥AB于H,交直线AC于点G,过点D作DE⊥AC于E,如图.
设直线AC的解析式为y=kx+t,
则,
解得:,
∴直线AC的解析式为y=x+2.
设点D的横坐标为m,则点G的横坐标也为m,
∴DH=﹣m2﹣m+2,GH=m+2
∴DG=﹣m2﹣m+2﹣m﹣2=﹣m2﹣m,
∵DE⊥AC,DH⊥AB,
∴∠EDG+DGE=AGH+∠CAO=90°,
∵∠DGE=∠AGH,
∴∠EDG=∠CAO,
∴cos∠EDG=cos∠CAO==,
∴,
∴DE=DG=(﹣m2﹣m)=﹣(m2+4m)=﹣(m+2)2+,
∴当m=﹣2时,点D到直线AC的距离取得最大值.
此时yD=﹣×(﹣2)2﹣×(﹣2)+2=2,
即点D的坐标为(﹣2,2);
3.如图1,在直角坐标系中,抛物线C1:y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,已知tan∠CAO=2,B(4,0).
(1)求抛物线C1的表达式;
(2)若点P是第一象限内抛物线上一点,过点P作PE∥x轴交BC于点E,求PE的最大值及此时点P的坐标;
【解答】解:(1)在y=ax2+bx+3中,令x=0得y=3,
∴C(0,3),OC=3,
∵tan∠CAO=2,
∴,
∴AO=,
∴,
∵B(4,0),
∴设,
将C(0,3)代入得:,
∴,即,
(2)过点P作PF∥y轴交直线BC于点F,如图:
∵PE∥x轴,PF∥y轴,
∴∠PEF=∠CBO,∠EFP=∠BCO,
∴△CBO∼△FEP,
∴,
∴,
∴,
设,
由B(4,0)、C(0,3)得直线BC解析式为:,
∴,
∵PF=yP﹣yF,
∴,
∴=﹣(m﹣2)2+,
∴,此时;
考点二 线段之和的最大值
4.如图1,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0)、点B(点A在点B左侧),与y轴交于点C(0,3),tan∠CBO=.
(1)求二次函数解析式;
(2)如图2,点P是直线BC上方抛物线上一点,PD∥y轴交BC于D,PE∥BC交x轴于点E,求PD+BE的最大值及此时点P的坐标;
【解答】解:(1)∵点C的坐标为(0,3),
∴OC=3,
∵tan∠CBO==,
∴OB=6,
∴点B的坐标为(6,0),
由抛物线经过点A(﹣2,0),B(6,0)设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x﹣6),
将点C(0,3)代入解析式为a×(0+2)×(0﹣6)=3,
∴a=﹣,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x+2)(x﹣6)=﹣x2+x+3.
(2)过点P作PF∥x轴交BC于点F,
∵PE∥BC,
∴四边形PEBF为平行四边形,
∴PF=BE,
∴PD+BE=PD+PF,
设直线BC的解析式为y=kx+b,则
,解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,
设点P的坐标为(m,﹣m2+m+3),则点D的坐标为(m,﹣m+3),
∴PD=﹣m2+m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+m,
∵PF∥x轴,
∴点F和点P的纵坐标相等,即﹣x+3=﹣m2+m+3,
∴x=m2﹣2m,
∴点F的坐标为(m2﹣2m,﹣m2+m+3),
∴PF=m﹣(m2﹣2m)=﹣m2+3m,
∴PD+BE=﹣m2+m+(﹣m2+3m)=﹣m2+m=﹣(m﹣3)2+,
∴当m=3时,PD+BE的最大值为,
此时,点P的坐标为(3,);
5.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2﹣x+与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求A、C两点的坐标;
(2)连接AC,点P为直线AC上方抛物线上(不与A、C重合)的一动点,过点P作PD⊥AC交AC于点D,PE⊥x轴交AC于点E,求PD+DE的最大值及此时点P的坐标;
【解答】解:(1)在中,
令x=0,.
∴C,
令y=0,x1=﹣3,x2=1,
∵xA<xB,
∴A(﹣3,0),B(1,0).
(2)∵PE⊥x轴,y⊥x轴,
∴PE∥y轴,
∴∠PED=∠ACO,
∵∠PDE=∠AOC=90°,
∴△PED∽△ACO,
∴DE:PD:PE=OC:OA:AC,
在Rt△AOC中,∠AOC=90°,
∴,
∴,
∴,,
∴,
当PE最大时,PD+DE最大,
设直线AC的解析式为:y=kx+b,
∵A(﹣3,0),,
∴,
∴直线.
设,﹣3<m<0,
∴,
∴,
∵,﹣3<m<0,
∴时,,
∴,
∴.
6.如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣4,0),B(1,0)两点,交y轴于点C(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,点P为直线AC上方且抛物线对称轴左侧的抛物线上一点,过点P作x轴的平行线交抛物线于点D,过点P作y轴的平行线交AC于点H,求PD+PH的最大值及此时点P的坐标;
【解答】解:(1)由题意可设二次函数的交点式为y=a(x+4)(x﹣1),
将点C(0,3)代入函数解析式,得﹣4a=3,
∴a=﹣,
∴二次函数的解析式为y=﹣(x+4)(x﹣1)=﹣x2﹣x+3;
(2)设直线AC的解析式为y=kx+b,则
,解得:,
∴直线AC的解析式为y=x+3,
设点P的坐标为(x,﹣x2﹣x+3),则点D的坐标为(﹣3﹣x,﹣x2﹣x+3),点H的坐标为(x,x+3),
∴PD=﹣3﹣x﹣x=﹣3﹣2x,PH=﹣x2﹣x+3﹣(x+3)=﹣x2﹣3x,
∴PD+PH=﹣3﹣2x+(﹣x2﹣3x)=﹣x2﹣5x﹣3=﹣(x+)2+,
∴当x=﹣时,PD+PH有最大值,
此时,点P的坐标为(﹣,);
7.已知,抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)与x轴交于点A(﹣8.0)、B(2,0)(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点E、G是直线AC上方抛物线上的点,点E位于抛物线对称轴的左侧,设点G的横坐标为g,则点E的横坐标比点G的横坐标g小2.过E作EF∥x轴,交抛物线于点F,过G作GH∥x轴,交直线AC于点H,当EF+2GH的值最大时,求EF+2GH的最大值及此时点E的坐标;
【解答】解:(1)把A(﹣8.0)、B(2,0)代入y=ax2+bx+4得:
,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+4;
(2)在y=﹣x2﹣x+4中,令x=0得y=4,
∴C(0,4),
由A(﹣8,0),C(0,4)得直线AC解析式为y=x+4,
∵点G的横坐标为g,
∴G(g,﹣g2﹣g+4),
在y=x+4中,令y=﹣g2﹣g+4得x=﹣g2﹣3g,
∴H(﹣g2﹣3g,﹣g2﹣g+4),
∴GH=﹣g2﹣3g﹣g=﹣g2﹣4g,
∵点E的横坐标比点G的横坐标g小2,
∴xE=g﹣2,
∵抛物线y=﹣x2﹣x+4对称轴为直线x=﹣3,
∴EF=2[﹣3﹣(g﹣2)]=﹣2﹣2g,
∴EF+2GH=﹣2﹣2g+2(﹣g2﹣4g)=﹣g2﹣10g﹣2=﹣(g+5)2+23,
∵﹣1<0,
∴当g=﹣5时,EF+2GH最大值为23,
此时xE=g﹣2=﹣5﹣2=﹣7,
在y=﹣x2﹣x+4中,令x=﹣7得y=,
∴E(﹣7,);
8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣1,0),B(,0),直线y=x+与抛物线交于C,D两点,点P是抛物线在第四象限内图象上的一个动点.过点P作PG⊥CD,垂足为G,PQ∥y轴,交x轴于点Q.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当PG+PQ取得最大值时,求点P的坐标和PG+PQ的最大值;
【解答】解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(,0)两点,
∴,解得.
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣.
(2)如图,过点P作PE∥x轴交CD于点E,
∴∠DEP=45°,
∴△PGE是等腰直角三角形,
∴PE=PG,
设点P(t,t2﹣t﹣),则Q(t,0),E(t2﹣t﹣3,t2﹣t﹣),
∴PQ=﹣t2+t+,PE=t﹣(t2﹣t﹣3)=﹣t2+t+3,
∴PG+PQ=PE+PQ
=﹣t2+t+3+(﹣t2+t+)
=﹣2(t﹣1)2+,
∵﹣2<0,
∴当点P(1,﹣3)时,PG+PQ的最大值为.
9.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0)的图象与x轴交于点A(1,0)、B两点,与y轴交于点C(0,4),且抛物线的对称轴为直线x=﹣.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线BC上方的抛物线上有一动点M,过点M作MN⊥x轴,垂足为点N,交直线BC于点D;是否存在点M,使得MD+DC取得最大值,若存在请求出它的最大值及点M的坐标;若不存在,请说明理由;
【解答】解:(1)∵抛物线的对称轴为直线x=﹣,
∴﹣=﹣,
∴b=3a,
∴y=ax2+3ax+c,
将A(1,0)、C(0,4)代入y=ax2+3ax+c,
∴,
∴,
∴y=﹣x2﹣3x+4;
(2)存在点M,使得MD+DC取得最大值,理由如下;
令y=0,则﹣x2﹣3x+4=0,
∴x=﹣4或x=1,
∴B(﹣4,0),
∵OB=OC=4,
∴∠CBO=45°,
设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴y=x+4,
设M(m,﹣m2﹣3m+4),则D(m,m+4),
∵MN⊥x轴,
∴MD=﹣m2﹣4m,
如图1,过点D作DG⊥y轴交于点G,
∵∠DCG=45°,
∴CD2=2DG2,
∴DG=CD,
∵DG=﹣m,
∴MD+DC=﹣m2﹣5m=﹣(m+)2+,
∴当m=﹣时,MD+DC有最大值,
此时M(﹣,);
10.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0)的图象与x轴交于点A(1,0)、B两点,与y轴交于点C(0,﹣3),且抛物线的对称轴为直线x=﹣1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线BC下方的抛物线上有一动点P,过点P作PM⊥x轴,垂足为点M,交直线BC于点N,求PN+CN的最大值,并求出此时点P的坐标;
【解答】解:(1)将点A(1,0),C(0,﹣3)分别代入y=ax2+bx+c得,
,解得:b=﹣a+3,
∵函数的对称轴为直线x=﹣1,
∴﹣=﹣1,即b=2a,
∴﹣a+3=2a,
∴a=1,b=2,c=﹣3,
∴二次函数的解析式为y=x2+2x﹣3.
(2)当y=0时,x2+2x﹣3=0,
解得:x=1或x=﹣3,
∴B(﹣3,0),
过点C作直线PM的垂线,垂足为点H,
∵点B(﹣3,0),点C(0,﹣3),
∴OB=OC=3,
∴△OBC是等腰直角三角形,
∴△CHN是等腰直角三角形,
∴CN=CH,
∴PN+CN=PN+2CH,
设直线BC的解析式为y=kx+b,则
,解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x﹣3,
设点P的坐标为(x,x2+2x﹣3),则点N的坐标为(x,﹣x﹣3),
∴PN=﹣x﹣3﹣(x2+2x﹣3)=﹣x2﹣3x,CH=﹣x,
∴PN+CN=﹣x2﹣3x+2(﹣x)=﹣x2﹣5x=﹣(x+)2+,
∴PN+CN的最大值为,此时点P的坐标为(﹣,﹣).
11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),且A点坐标为,直线BC的解析式为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为线段BC上方抛物线上的任意一点,过点P作PD∥y轴,交BC于点D,过点D作DE∥AC交x轴于点E.求的最大值及此时点P的坐标;
【解答】解:(1)∵,令x=0,y=4;令y=0,得x=2,
∴B(2,0),C(0,4),
将A(,0),B(2,0),C(0,4)代入解析式y=ax2+bx+c,
得,解得,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+4.
(2)如图,延长PD交x轴于点F,
设P(t,﹣t2+t+4),D(t,﹣t+4),
∴PD=﹣t2+t+4﹣(﹣t+4)=﹣t2+2t,
DF=﹣t+4,
在Rt△AOC中,OA=,OC=4,
∴AC=3,
∴sin∠CAO===,
∵PD∥y轴,DE∥AC,
∴∠DEF=∠CAO,
∴sin∠DEF=sin∠CAO=,
∴DE=DF,
∴DE=DF,
∴PD+=(﹣t2+2t)+(﹣t+4)
=﹣t2+t+6
=﹣(t﹣)2+,
∴P(,).
12.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+4与x轴交于点A(﹣6,0),B(4,0),与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如图1,点D与点C关于抛物线的对称轴对称,连接BD交y轴于点G,作直线OD,点P为线段BD上方的抛物线上任意一点,过点P作PE∥y轴交BD于点E,过点P作PF⊥直线OD于点F.当PE+PF为最大时,求这个最大值及此时点P的坐标;
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4与x轴交于点A(﹣6,0),B(4,0),
∴,
解得:,
∴该抛物线的解析式为y=x2x+4;
(2)在y=x2x+4中,令x=0,得y=4,
∴C(0,4),
∵抛物线y=x2x+4的对称轴为直线x=﹣1,且点D与点C关于抛物线的对称轴对称,
∴D(﹣2,4),
设直线BD的解析式为y=k(x﹣4),把D(﹣2,4)代入得,k(﹣2﹣4)=4,
解得:k=﹣,
∴直线BD的解析式为y=x+,
同理,直线OD的解析式为y=﹣2x,
设P(m,m2m+4),
∵PE∥y轴,
∴E(m,m+),
∴PE=m2m+4﹣(m+)=m2+m+,
如图1,过点D作DW⊥x轴于点W,延长PE交直线DO于点H,
∵PH∥DG,
∴∠PHF=∠ODW,
∵D(﹣2,4),
∴OW=2,DW=4,
在Rt△ODW中,OD===2,
∵sin∠ODW===,
∴sin∠PHF=sin∠ODW=,
∴=,
∴PF=PH,
∵H(m,﹣2m),
∴PH=m2m+4﹣(﹣2m)=m2+m+4,
∴PF=(m2+m+4),
∴PE+PF=m2+m++×(m2+m+4)=﹣m2+m+=﹣(m﹣)2+,
∵点P为线段BD上方的抛物线上任意一点,
∴﹣2<m<4,
∵﹣<0,
∴当m=时,PE+PF的值最大,最大值为,
此时,点P的坐标为(,);
13.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣2,0),B(4,0),与y轴交于点C,连接AC
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,连接BC,点P为第一象限抛物线上一动点,过点P作PM∥x轴交直线BC于点M,过点P作PN∥AC交x轴于点N,求PN+PM的最大值及此时点P的坐标;
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4经过点A(﹣2,0),B(4,0),
∴,
解得:,
∴抛物线的函数表达式为y=x2+x+4;
(2)设P(t,t2+t+4)(0<t<4),
如图,过点P作PG⊥x轴于点G,则∠PGN=90°,PG=t2+t+4,
∵抛物线y=x2+x+4与y轴交于点C,
∴C(0,4),
∴OC=4,
∵OA=2,
∴AC===2,
∵PN∥AC,
∴∠PNG=∠CAO,
∵∠PGN=∠COA=90°,
∴△PNG∽△CAO,
∴===,
∴PG=PN,
设直线BC的解析式为y=kx+d,
则,
解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+4,
∵PM∥x轴,
∴点M的纵坐标为t2+t+4,
∴﹣x+4=t2+t+4,
解得:x=t2﹣t,
∴M(t2﹣t,t2+t+4),
∴PM=t﹣(t2﹣t)=﹣t2+2t,
∴PN+PM=PG+PM=t2+t+4+(﹣t2+2t)=﹣t2+3t+4=﹣(t﹣)2+,
∵﹣1<0,0<t<4,
∴当t=时,PN+PM有最大值,最大值为,此时点P的坐标为(,);
14.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P是直线上方抛物线上的一点,过点P作PD∥AC交BC于E,交x轴于点D,求PE+BE的最大值以及此时点P的坐标;
【解答】解:(1)将A(﹣1,0),B(3,0)代入,
得,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.
(2)如图,过点E作x轴的平行线,过点P作PJ⊥x轴于J,并与过E点的平行线交点H,过点B作BK⊥EH的延长线于K,
则可得四边形HKBJ为矩形,
由(1)可得C(0,3),
则有Rt△AOC中,CO=3,OA=1,AC=,
∵AC∥DP,EK∥x轴,KB⊥x轴,CO⊥x轴,
∴∠CAO=∠PDJ=∠PEH,∠OCB=∠EBK,
∴,,
∴,,
∴PH=,,
∴+=PH+BK=PH+HJ=PJ,
∵当P在抛物线的顶点时,有PJ的最大值,
∴当P在抛物线顶点时,有+最大值,
∵抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,
求得抛物线的顶点坐标为(1,4),
∵当P点坐标为(1,4)时,PJ=4,
∴当+最大时,P点坐标为(1,4),
∴=2•(+)=8,此时点P的坐标为(1,4).
考点三 线段之差的最大值
15.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C(0,6),其中AB=8,tan∠CAB=3.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是直线BC上方抛物线上一点,过点P作PD∥AC交x轴于点D,交BC于点E,求BE的最大值及点P的坐标.
【解答】解:(1)∵C(0,6),=tan∠CAB=3,
∴AO==2,A(﹣2,0),B(6,0),
∴,解得,
∴该抛物线的表达式为y=x2+2x+6.
(2)如图1,作PH⊥x轴于点H,交BC于点J,作EI⊥PH于点I、EK⊥x轴于点K.
设直线BC的函数表达式为y=kx+6,则6k+6=0,解得k=﹣1,
∴y=﹣x+6;
设直线AC的函数表达式为y=px+6,则﹣2p+6=0,解得p=3,
∴y=3x+6.
设P(m,m2+2m+6),由PD∥AC,设直线PD的函数表达式为y=3x+n,
则m2+2m+6=3m+n,解得n=m2﹣m+6,
∴y=3xm2﹣m+6.
由,得,
∴E(,).
∵AC==2,BC==6,且△PEI∽△CAO,△BEK∽△BCO,
∴EI:PI:PE=OA:OC:AC=1:3:,EK:BK:BE=CO:BO:BC=1:1:,
∴PE=EI,
∴PE=10EI=10(m﹣﹣)=m﹣m2,
∵BE=BK,
∴BE=2BK=2(6﹣﹣)=12﹣﹣,
∴BE=m﹣m2﹣(12﹣﹣)=﹣m2+8m﹣12=﹣(m﹣4)2+4,
∴当m=4时,BE的最大值,最大值为4,此时P(4,6).
16.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,已知A(﹣1,0),直线BC的解析式为y=x﹣3.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在线段BC上有一动点D,过点D作DE⊥BC交抛物线于点E,过点E作y轴的平行线交BC于点F.求EF﹣DE的最大值,以及此时点E的坐标;
【解答】解:(1)对y=x﹣3,当x=0时,y=﹣3,当y=0时,x=3,
∴B(3,0),C(0,3),
∵抛物线经过点A(﹣1,0),B(3,0),
∴设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣3),
将点C(0,﹣3)代入得,﹣3a=﹣3,
∴a=1,
∴二次函数的解析式为y=(x+1)(x﹣3)=x2﹣2x﹣3;
(2)∵点B(3,0),点C(0,﹣3),
∴OB=OC=3,
∴△OBC是等腰直角三角形,
∴∠OCB=45°,
∵EF∥y,
∴∠EFD=∠OCB=45°,
∵ED⊥BC,
∴△DEF是等腰直角三角形,
∴DE=EF,
∴EF﹣=EF﹣×EF=EF,
∴当EF取最大时,EF﹣DE取得最大值,
设点E的坐标为(x,x2﹣2x﹣3),则点F的坐标为(x,x﹣3),
∴EF=x﹣3﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣x2+3x=﹣(x﹣)+,
∴x=时,EF的最大值为,
∴EF﹣DE的最大值为×=,点E的坐标为(,﹣);
考点四 线段之比的最大值
17.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴分别交于A(﹣2,0)、B(6,0)两点,与y轴交于点C(0,4),顶点为点G,连接AC、BC,点P为直线BC上方抛物线上一动点,连接AP交BC于点M.
(1)求抛物线的函数表达式及顶点G的坐标;
(2)当的值最大时,求点P的坐标及的最大值;
【解答】解:(1)将A(﹣2,0)、B(6,0)、C(0,4)代入y=ax2+bx+c,
得,
∴,
∴抛物线的函数表达式为y=﹣x2+x+4,
∵y=﹣x2+x+4=﹣(x﹣2)2+,
∴顶点G的坐标为(2,);
(2)过点A作x轴的垂线交直线BC于点F,过点P作x轴的垂线交直线BC于点E,
∴AF∥PE,
∴△PEM∽△AFM,
∴,
∵B(6,0),C(0,4),
设直线BC的解析为y=kx+4,
∴6k+4=0,
∴k=﹣,
∴y=﹣x+4,
设P(t,﹣t2+t+4),则E(t,﹣t+4),
∴PE=﹣t2+t+4+t﹣4=﹣t2+2t,
∵A(﹣2,0),
x=﹣2时,y=﹣x+4=,
∴F(﹣2,),
∴AF=,
∴=,
∴当PE取得最大值时,取得最大值,
∵PE=﹣t2+2t=﹣(t﹣3)2+3,
∴当t=3时,PE有最大值3,
∴==,
∴的最大值,此时P(3,5);
18.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,连接AC、BC.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点P为直线BC下方抛物线上一动点,连接OP交BC于点E,当的值最大时,求点P的坐标和的最大值;
【解答】解:(1)将A(﹣2,0),B(4,0)代入y=x2+bx+c,
得,
解得,
∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣x﹣4.
(2)如图1,作PG⊥x轴于点G,交BC与点F,
抛物线y=x2﹣x﹣4,当x=0时,y=﹣4,
∴C(0,﹣4),
设直线BC的函数表达式为y=kx﹣4,则4k﹣4=0,
解得k=1,
∴直线BC的函数表达式为y=x﹣4,
设P(x,x2﹣x﹣4),则F(x,x﹣4),
∴PF=x﹣4﹣(x2﹣x﹣4)=﹣x2+2x,
∵PF∥OC,
∴△PEF∽△OEC,
∴==(﹣x2+2x)=﹣(x﹣2)2+,
∴当x=2时,的值最大,最大值为,此时P(2,﹣4),
∴点P的坐标为(2,﹣4),的最大值为.
中考数学压轴题满分突破训练 专题08 二次函数-线段之差最值问题: 这是一份中考数学压轴题满分突破训练 专题08 二次函数-线段之差最值问题,文件包含专题08二次函数-线段之差最值问题解析版docx、专题08二次函数-线段之差最值问题原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共29页, 欢迎下载使用。
中考数学压轴题满分突破训练 专题07 二次函数-面积最大值问题: 这是一份中考数学压轴题满分突破训练 专题07 二次函数-面积最大值问题,文件包含专题07二次函数-面积最大值问题解析版docx、专题07二次函数-面积最大值问题原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共31页, 欢迎下载使用。
中考数学压轴题满分突破训练 专题06 二次函数-周长最大值问题: 这是一份中考数学压轴题满分突破训练 专题06 二次函数-周长最大值问题,文件包含专题06二次函数-周长最大值问题解析版docx、专题06二次函数-周长最大值问题原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共31页, 欢迎下载使用。