专题05 函数动点最值之线段与面积-2022-2023学年九年级数学上学期期末分类复习满分冲刺(苏科版)
展开典例1
如图,抛物线y=ax2+2x+c.与x轴交于A,B两点,与y轴交于C(0,3),直线y=﹣x﹣1经过点A且与抛物线交于另一点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若P是位于直线AD上方的抛物线上的一个动点,连接PA,PD,求△PAD的面积的最大值.
解题思路::(1)根据y=﹣x﹣1经过点A,可求出点A的坐标,将点A、C的坐标代入y=ax2+2x+c即可求出抛物线的解析;
(2)联立抛物线和一次函数y=﹣x﹣1的解析式列方程解出可得点D的坐标,过点P作PE∥y轴,交AD于E,设P(t,﹣t2+2t+3),则E(t,﹣t﹣1)(点),表示PE的长(线),根据三角形面积公式可得△APD的面积(式),配方后可得结论.
答案详解:解:(1)∵直线y=﹣x﹣1经过点A,
∴令y=0,则0=﹣x﹣1,
∴x=﹣1,
∴A(﹣1,0),
将A(﹣1,0),C(0,3)代入y=ax2+2x+c得:
a−2+c=0c=3,
解得:a=−1c=3,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)﹣x2+2x+3=﹣x﹣1,
解得:x1=﹣1,x2=4,
∴D(4,﹣5),
过点P作PE∥y轴,交AD于E,
设P(t,﹣t2+2t+3),则E(t,﹣t﹣1),
∴PE=(﹣t2+2t+3)﹣(﹣t﹣1)=﹣t2+3t+4,
∴△PAD的面积=12•PE•(4+1)=52(﹣t2+3t+4)=−52(t−32)2+1258,
当t=52时,△PAD的面积最大,且最大值是1258.
典例2
如图,二次函数y=12x2+bx+c的图象与x轴交于B、C两点(点B在点C的左侧),一次函数y=kx+1的图象经过点B和二次函数图象上另一点A.其中点A的坐标为(4,3).
(1)求二次函数和一次函数的解析式;
(2)若抛物线上的点P在第四象限内,过点P作x轴的垂线PQ,交直线AB于点Q,求线段PQ的最大值.
解题思路:(1)先把A点坐标代入y=kx+1可求出k,从而得到一次函数解析式为y=12x+1,则易得B(﹣2,0),然后利用待定系数法求抛物线解析式;
(2)利用二次函数图象上点的坐标特征和一次函数图象上点的坐标特征,设P(x,12x2−12x﹣3),Q(x,12x+1),(点)则PQ=12x+1﹣(12x2−12x﹣3),(线)把解析式配成顶点式得到PQ=−12(x﹣1)2+92,(式)然后根据二次函数的性质求PQ的最大值.
答案详解:解:(1)把A(4,3)代入y=kx+1得:
4k+1=3,
解得:k=12,
∴一次函数解析式为y=12x+1,
当y=0时,12x+1=0,
解得x=﹣2,
则B(﹣2,0),
把B(﹣2,0),A(4,3)代入y=12x2+bx+c得:
2−2−2b+c=08+4b+c=3,
解得:b=−12c=−3
∴抛物线解析式为y=12x2−12x﹣3;
(2)设P(x,12x2−12x﹣3),则Q(x,12x+1),
∴PQ=12x+1﹣(12x2−12x﹣3)
=−12x2+x+4
=−12(x﹣1)2+92,
∴当x=1时,PQ最大,最大值为92.
实战训练
一.线段最值之纵差法
1.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点,B,C两点的坐标分别为(3,0)和(0,3).
(1)直线BC的解析式为 y=﹣x+3 .
(2)求抛物线所对应的函数解析式.
(3)①顶点D的坐标为 (1,4) ;
②当0≤x≤4时,二次函数的最大值为 4 ,最小值为 ﹣5 .
(4)若点M是第一象限的抛物线上的点,过点M作x轴的垂线交BC于点N,求线段MN的最大值.
试题分析:(1)用待定系数法求函数解析式即可;
(2)把B(3,0),和C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,即可求函数解析式;
(3)①由y=﹣(x﹣1)2+4,即可求顶点坐标;
②当x=1时,函数有最大值4,当x=4时,函数有最小值﹣5;
(4)设点M(t,﹣t2+2t+3),则N(t,﹣t+3),可得MN=−(t−32)2+94,即可求MN的最大值.
答案详解:解:(1)设直线BC的解析式为y=kx+m,
∴3k+m=0m=3,
∴k=−1m=3,
∴y=﹣x+3,
所以答案是:y=﹣x+3;
(2)把B(3,0),和C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,
得−9+3b+c=0c=3,
解得b=2c=3,
∴y=﹣x2+2x+3;
(3)①∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴顶点D(1,4),
所以答案是:(1,4);
②∵函数的对称轴为直线x=1,
∴当x=1时,函数有最大值4,
∵0≤x≤4,
∴当x=4时,函数有最小值﹣5,
所以答案是:4,﹣5;
(4)设点M(t,﹣t2+2t+3),则N(t,﹣t+3),
∴MN=﹣t2+3t=−(t−32)2+94,
∴线段MN的最大值是94.
2.如图,直线y=−23x+c与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=−43x2+bx+c经过点A,B.
(1)求点B的坐标和抛物线的解析式;
(2)M(m,0)为线段OA上一个动点,过点M垂直于x轴的直线与直线AB和抛物线分别交于点P、N.
①试用含m的代数式表示线段PN的长;
②求线段PN的最大值.
试题分析:(1)把A点坐标代入直线解析式可求得c,则可求得B点坐标,由A、B的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(2)①M(m,0),则P(m,−23m+2),N(m,−43m2+103m+2),即可求出PN的长;
②根据二次函数的性质可得线段PN的最大值.
答案详解:解:(1)∵y=−23x+c与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,
∴0=﹣2+c,解得c=2,
∴B(0,2),
∵抛物线y=−43x2+bx+c经过点A,B,
∴−12+3b+c=0c=2,解得b=103c=2,
∴抛物线解析式为y=−43x2+103x+2;
(2)①M(m,0),则P(m,−23m+2),N(m,−43m2+103m+2),
∴PN=(−43m2+103m+2)−(−23m+2)=−43m2+4m(0≤m≤3);
②∵PN=−43m2+4m=−43(m−32)2+3,
∴m=32时,线段PN有最大值为3.
3.如图,已知二次函数y=12x2﹣x−32的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.
(1)求A、B、C三点的坐标;
(2)求直线BC的函数表达式;
(3)若D是线段OB上一个动点,过D作x轴的垂线交直线BC于E点,交抛物线于F点,求线段EF的最大值.
试题分析:(1)将x=0代入函数解析式即可求出C点坐标,将y=0代入函数解析式即可求出A、B的坐标;
(2)利用一次函数的待定系数法直接求解即可;
(3)设点D的坐标,再利用两点之间的距离公式求解即可.
答案详解:(1)解:∵二次函数y=12 x2﹣x−32,
令 y=0,即12x2−x−32=0,
∴x1=3,x2=﹣1,
由图可得,B在A的右边,
∴B(3,0),A(﹣1,0),
令 x=0,则y=−32,即C(0,−32);
(2)解:设直线BC解析式为 y=kx+b,
把 B(3,0),C(0,﹣2)代入得,
3k+b=0b=−32,
解得k=12b=−32,
∴直线BC解析式为y=12x−32;
(3)解:设 D(x,0),0≤x≤3,DF⊥x 轴,
∴xD=xE=xF=x,
∵E在直线BC上,
∴yE=12x−32,即E(x,12x−32),
∵F在抛物线上,
∴yF=12x2−x−32,即F(x,12x2−x−32),
∴EF=|yE−yF|=12x−32−(12x2−x−32)=−12x2+32x,
∴x=−b2a=32,
∴0≤x≤32,y随x的增大而增大,32<x≤3,y随x的增大而减小,
∴x=32 时,EF有最大值,
∴EF=−12×(32)2+32×32=98;
∴EF的最大值是 98.
4.如图所示,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A和点B(5,0),与y轴交于点C(0,5).
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点M是抛物线在x轴下方的动点,过点M作MN∥y轴交直线BC于点N,求线段MN的最大值.
试题分析:(1)通过待定系数法求解.
(2)由B,C坐标求出直线BC解析式,设点M坐标为(m,m2﹣6m+5),从而可得点N坐标,进而求解.
答案详解:解:(1)将(5,0),(0,5)代入y=x2+bx+c得25+5b+c=0c=5,
解得b=−6c=5,
∴y=x2﹣6x+5.
(2)设直线BC解析式为y=kx+n,
将(5,0),(0,5)代入y=kx+n得5k+n=0n=5,
解得k=−1n=5,
∴y=﹣x+5,
设点M坐标为(m,m2﹣6m+5),则点N坐标为(m,﹣m+5),
∴MN=﹣m+5﹣(m2﹣6m+5)=﹣m2+5m=﹣(m−52)2+254,
∴MN最大值为254.
二.线段最值之改邪归正
5.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B两点,B(1,0),与y轴交于D(0,3),直线与抛物线交于B、C两点,其中C(﹣2,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P是直线BC上方抛物线上的一个动点,过点P作PE⊥BC,抛物线上是否存在一点P使得线段PE最大,若存在,请求出点P的坐标和线段PE的最大值,若不存在,请说明理由.
试题分析:(1)利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)过点P作x轴的垂线与BC交点F,可知PE和PF的比例关系确定,即PF越大,PE就越大.
答案详解:解:(1)把点B(1,0),D(0,3),C(﹣2,3)分别代入y=ax2+bx+c,得
a+b+c=0c=34a−2b+c=3.
解得a=−1b=−2c=3.
故该抛物线解析式是y=﹣x2﹣2x+3;
(2)如图,过点P作PG⊥x轴于点G,与BC交点F,过点C作CH⊥x轴于点H,
则有CH∥PG,H(﹣2,0),
∴BH=1﹣(﹣2)=3,CH=3,
∴BC=32,
∵在△FPE和△FGB中,∠PEF=∠FGB=90°,∠PFE=∠GFB,
∴∠EPF=∠FBG=∠CBH,
∴cs∠CBA=cs∠EPF=BHBC=PEPF=22,
∴PE=22PF,
设直线BC的解析式为:y=kx+t(k≠0),
把B(1,0),C(﹣2,3)分别代入,
得k+t=0−2k+t=3.
解得k=−1t=1.
∴直线BC的解析式为:y=﹣x+1.
设P(a,﹣a2﹣2a+3),
则F(a,﹣a+1),
∴PF=﹣a2﹣2a+3﹣(﹣a+1)=﹣a2﹣a+2,
∴当a=−−1−2=−12时,PFmax=−14+12+2=94,
则此时点P的坐标为(−12,154),PEmax=22PFmax=928.
6.如图1,抛物线y=−12x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)和B点,与y轴交于点C(0,2).
(1)求这个抛物线的解析式;
(2)若点P在抛物线上,且满足∠PAB=∠ACO,求点P的坐标;
(3)如图2,若点D是在直线BC上方的抛物线的一点,作DE⊥BC于点E,求线段DE的最大值.
试题分析:(1)由抛物线y=−12x2+bx+c经过A(﹣1,0)、C(0,2),用待定系数法即得抛物线解析式为y=−12x2+32x+2;
(2)过P作PM⊥x轴于M,设P(m,−12m2+32m+2),根据∠PAB=∠ACO,得tan∠PAB=tan∠ACO,即PMAM=AOCO=12,有|−12m2+32m+2|m+1=12,即可解得点P的坐标为(3,2)或(5,﹣3);
(3)作D作DN⊥x轴于N交BC于F,由y=−12x2+32x+2得B(4,0),可得直线BC为y=−12x+2,在Rt△BOC中,可求cs∠CBO=OBBC=255,而DE⊥BC,∠DFE=∠BFN,知∠EDF=∠NBF,故DE=DF•cs∠EDF=DF•cs∠CBO=255DF,即知DF最大时,DE最大,设D(n,−12n2+32n+2),则DF=−12(n﹣2)2+2,即可得DE的最大值为455.
答案详解:解:(1)∵抛物线y=−12x2+bx+c经过A(﹣1,0)、C(0,2),
∴0=−12−b+c2=c,解得b=32c=2,
∴抛物线解析式为y=−12x2+32x+2;
(2)过P作PM⊥x轴于M,如图:
设P(m,−12m2+32m+2),则PM=|−12m2+32m+2|,AM=m+1,
∵∠PAB=∠ACO,
∴tan∠PAB=tan∠ACO,即PMAM=AOCO=12,
∴|−12m2+32m+2|m+1=12,
当P在x轴上方时,−12m2+32m+2m+1=12,
解得m=3或m=﹣1(与A重合,舍去),
∴P(3,2),
当P在x轴下方时,−12m2+32m+2m+1=−12,
解得m=5或m=﹣1(舍去),
∴P(5,﹣3),
综上所述,点P的坐标为(3,2)或(5,﹣3);
(3)作D作DN⊥x轴于N交BC于F,如图:
在y=−12x2+32x+2中,令y=0得−12x2+32x+2=0,
解得x=4或x=﹣1,
∴B(4,0),
设直线BC为y=kx+2,
∴0=4k+2,解得k=−12,
∴直线BC为y=−12x+2,
在Rt△BOC中,BC=OC2+OB2=25,
∴cs∠CBO=OBBC=255,
∵DE⊥BC,∠DFE=∠BFN,
∴∠EDF=∠NBF,
∴DE=DF•cs∠EDF=DF•cs∠CBO=255DF,
∴DF最大时,DE最大,
设D(n,−12n2+32n+2),则F(n,−12n+2),
∴DF=(−12n2+32n+2)﹣(−12n+2)=−12(n﹣2)2+2,
∴n=2时,DF最大为2,
∴DE的最大值为255×2=455.
三.面积最值--改邪归正纵横积
7.如图,已知抛物线y=ax2+3ax+c(a>0)与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点,点A在点B左侧.点B的坐标为(1,0),OC=3OB.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点D是线段AC下方抛物线上的动点,求△ACD面积的最大值.
试题分析:(1)利用待定系数法求二次函数解析式,进行计算即可解答;
(2)过点D作DF⊥x轴,垂足为F,交直线AC于点E,先求出点A的坐标,再求出直线AC的解析式为y=−34x﹣3,然后设点D的坐标为(t,34t2+94t﹣3),则点E的坐标为(t,−34t﹣3),从而可得DE=−34t2﹣3t,最后根据△ADC的面积=△ADE的面积+△CDE的面积,进行计算即可解答.
答案详解:解:(1)∵点B的坐标为(1,0),
∴OB=1,
∵OC=3OB,
∴OC=3,
∴点C的坐标为(0,﹣3),
把B(1,0),C(0,﹣3)代入抛物线y=ax2+3ax+c中得:
a+3a+c=0,c=−3,
解得:a=34c=−3,
∴抛物线的表达式为y=34x2+94x﹣3;
(2)过点D作DF⊥x轴,垂足为F,交直线AC于点E,
当y=0时,34x2+94x﹣3=0,
解得:x1=﹣4,x2=1,
∴A(﹣4,0),B(1,0),
∴OA=4,
设直线AC的解析式为y=kx+b,
把A(﹣4,0),C(0,﹣3)代入y=kx+b中得:
−4k+b=0b=−3,
解得:k=−34b=−3,
∴直线AC的解析式为y=−34x﹣3,
设点D的坐标为(t,34t2+94t﹣3),则点E的坐标为(t,−34t﹣3),
∴DE=−34t﹣3﹣(34t2+94t﹣3)=−34t2﹣3t,
∴△ADC的面积=△ADE的面积+△CDE的面积
=12DE•AF+12DE•OF
=12DE•(AF+OF)
=12DE•OA
=12•(−34t2﹣3t)•4
=−32t2﹣6t
=−32(t+2)2+6,
∴当t=﹣2时,△ACD面积有最大值,最大值为6,
∴△ACD面积的最大值为6.
8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣2ax+c(a≠0)经过A(﹣2,0),C(0,﹣2)两点,与x轴另一交点为B.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴找出点若M,使得∠BMC=90°,求出点M的坐标;
(3)点P为直线BC下方的抛物线上的一个动点(点P与B、C不重合)求△PBC面积的最大值.
试题分析:(1)把A,C代入抛物线,求得a,c即可;
(2)求出点B(4,0),对称轴为直线x=1,设M(1,m),利用勾股定理列出关于m的方程,解方程即可求得结论;
(3)过点P作y轴的平行线交BC于点D,设点P(x,14x2−12x﹣2),则点D (x,12x﹣2),PD=12x﹣2﹣(14x2−12x﹣2)=−14x2+x,由S△PBC=12PD•OB=12(−14x2+x)×4=−12(x﹣2)2+2,根据二次函数的性质即可求得.
答案详解:解:(1)∵抛物线y=ax2﹣2ax+c(a≠0)经过A(﹣2,0),C(0,﹣2)两点,
∴c=﹣2,4a+4a﹣2=0,
解得a=14,
∴抛物线解析式为y=14x2−12x﹣2;
(2)∵y=14x2−12x﹣2=14(x﹣1)2−94,
∴抛物线对称轴为直线x=1.
当y=0时,14x2−12x﹣2=0,
∴x=﹣2或4,
∴B(4,0),
∴设点M(1,m),
∴CM2+BM2=BC2.
∴1+(m+2)2+(4﹣1)2+m2=42+22,
∴m=﹣3或1,
∴点M的坐标为(1,﹣3)或(1,1);
(3)过点P作PD∥y轴,交交BC于点D,
设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0,k、b是常数),
∵B(4,0),C(0,﹣2),
∴4k+b=0b=−2,解得:k=12b=−2,
故直线BC的解析式为:y=12x﹣2,
设点P(x,14x2−12x﹣2),则点D (x,12x﹣2),
∴PD=12x﹣2﹣(14x2−12x﹣2)=−14x2+x,
∴S△PBC=12PD•OB=12(−14x2+x)×4=−12(x﹣2)2+2(其中0<x<4),
∵−12<0,
∴这个二次函数有最大值.
当x=2时,S△PBC的最大值为2.
9.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,在第二象限内的抛物线上确定一点P,使四边形PBAC的面积最大,求出点P的坐标.
试题分析:过点P作PK∥y轴交BC于点K,首先求得A、B、C的坐标,然后利用待定系数法求出设直线BC解析式,设P(t,﹣t2﹣2t+3),则K(t,t+3),根据S四边形PBAC=S△PBC+S△ABC,得出S四边形PBAC=−32(t+32)2+758,运用二次函数求最值方法即可得出答案.
答案详解:解:如图,过点P作PK∥y轴交BC于点K,
令x=0,则y=﹣x2﹣2x+3=3,
∴C(0,3),
令y=0,则﹣x2﹣2x+3=0,
解得x=﹣3或x=1,
∴A(1,0),B(﹣3,0),
设直线BC解析式为y=kx+b,将B(﹣3,0),C(0,3)代入,
得:−3k+b=0b=3,
解得:k=1b=3,
∴直线BC解析式为y=x+3,
设P(t,﹣t2﹣2t+3),则K(t,t+3),
∴PK=﹣t2﹣2t+3﹣(t+3)=﹣t2﹣3t,
∴S△PBC=S△PBK+S△PCK=12PK•(t+3)+12PK•(0﹣t)=32PK=32(﹣t2﹣3t),
S△ABC=12AB•OC=12×4×3=6,
∴S四边形PBAC=S△PBC+S△ABC=32(﹣t2﹣3t)+6=−32(t+32)2+758,
∵−32<0,
∴当t=−32时,四边形PBAC的面积最大,
此时点P的坐标为(−32,154).
10.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求出该抛物线的函数关系式;
(2)求出该抛物线的对称轴;
(3)点P是抛物线上的一个动点,设点P的横坐标为m(0<m<3).当△PCB的面积的最大值时,求点P的坐标.
试题分析:(1)用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)由y=(x﹣1)2﹣4直接求对称轴即可;
(3)先求直线BC的解析式,过点P作PQ∥y轴交于BC于点Q,则P(m,m2﹣2m﹣3),Q(m,m﹣3),再由S△PBC=−32(m−32)2+278,求P点坐标即可.
答案详解:解:(1)将A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3)代入y=ax2+bx+c,
∴a−b+c=09a+3b+c=0c=−3,
解得a=1b=−2c=−3,
∴y=x2﹣2x﹣3;
(2)∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线的对称轴为直线x=1;
(3)设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴3k+b=0b=−3,
解得k=1b=−3,
∴y=x﹣3,
过点P作PQ∥y轴交于BC于点Q,
∵点P的横坐标为m,
∴P(m,m2﹣2m﹣3),则Q(m,m﹣3),
∴PQ=m﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m,
∴S△PBC=12×3×(﹣m2+3m)=−32(m−32)2+278,
∵0<m<3,
∴当m=32时,△PCB的面积有最大值,
此时P(32,−154).
11.如图,关于x的二次函数y=﹣x2+bx+3的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且过点D(﹣1,4).
(1)求b的值及该二次函数图象的对称轴;
(2)连接AC,AD,CD,求△ADC的面积;
(3)在AC上方抛物线上有一动点M,请直接写出△ACM的面积取到最大值时,点M的坐标.
试题分析:(1)直接把点D(﹣1,4)代入二次函数y=﹣x2+bx+3中得b的值,从而可得结论;
(2)根据三角形的面积差可得结论;
(3)如图2,过点M作MN∥y轴,交AC于点N,利用待定系数法可得直线AC的解析式,设点M的坐标为(t,﹣t2﹣2t+3),则N(t,t+3),表示MN的长,根据三角形的面积公式并配方成顶点式可得结论.
答案详解:解:(1)把点D(﹣1,4)代入二次函数y=﹣x2+bx+3中得:﹣1﹣b+3=4,
∴b=﹣2,
∴y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,
∴对称轴是:直线x=﹣1;
(2)如图1,连接OD,
当y=0时,﹣(x+1)2+4=0,
∴x1=﹣3,x2=1,
∴A(﹣3,0),
∵D(﹣1,4),C(0,3),
∴△ADC的面积=S△AOD+S△CDO﹣S△AOC=12×3×4+12×3×1−12×3×3=3;
(3)如图2,过点M作MN∥y轴,交AC于点N,
∵A(﹣3,0),C(0,3),
∴设直线AC的解析式为y=kx+m,
则−3k+m=0m=3,解得:k=1m=3,
∴直线AC的解析式为:y=x+3,
设点M的坐标为(t,﹣t2﹣2t+3),则N(t,t+3),
∵点M是在AC上方抛物线上有一动点,
∴﹣3<t<0,MN=(﹣t2﹣2t+3)﹣(t+3)=﹣t2﹣3t,
∴S△AMC=12•MN•OA=32(﹣t2﹣3t)=−32(t+32)2+278,
∵−32<0,
∴当t=32时,△ACM的面积有最大值,此时点M的坐标为(−32,154).
12.如图,抛物线y=x2+x﹣2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.
(1)结合函数图象,当﹣2<x<4时,直接写出y的取值范围: −94≤y<18 .
(2)若点M是直线AC下方抛物线上一动点,求四边形ABCM面积的最大值.
试题分析:(1)求出抛物线与x轴的交点,对称轴,再根据函数的性质求出y的取值范围;
(2)过点M作MN⊥x轴与点N,设点M(x,x2+x﹣2),则AN=x+2,ON=﹣x,OB=1,OC=2,MN=﹣(x2+x﹣2)=﹣x2﹣x+2,根据S 四边形ABCM=S△AOM+S△OCM+S△BOC构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题.
答案详解:解:(1)由 y=0,得 x2+x﹣2=0 解得 x=﹣2,x=1,
∴A(﹣2,0),B(1,0),
对称轴为x=−2+12=−12,
∴当x=−12时,y=(−12)2+(−12)﹣2=−94,
当x=4时,y=42+4﹣2=18,
∴当﹣2<x<4时,y的取值范围为−94≤y<18,
所以答案是:−94≤y<18;
(2)由 x=0,得 y=﹣2,
∴C(0,﹣2),
过点M作MN⊥x轴与点N,
设点M(x,x2+x﹣2),则AO=2,ON=﹣x,OB=1,OC=2,MN=﹣(x2+x﹣2)=﹣x2﹣x+2,
S 四边形ABCM=S△AOM+S△OCM+S△BOC=12×2×(﹣x2﹣x+2)+12×2×(﹣x)+12×1×2
=﹣x2﹣2x+3
=﹣(x+1)2+4,
∵﹣1<0,
∴当x=﹣1时,S四边形ABCM的最大值为4.
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