Question

【題目】如圖1，在平面直徑坐標(biāo)系中，拋物線y=ax2+bx﹣2與x軸交于點(diǎn)A（﹣3，0）．B（1，0），與y軸交于點(diǎn)C

（1）直接寫(xiě)出拋物線的函數(shù)解析式；
（2）以O(shè)C為半徑的⊙O與y軸的正半軸交于點(diǎn)E，若弦CD過(guò)AB的中點(diǎn)M，試求出DC的長(zhǎng)；
（3）將拋物線向上平移 個(gè)單位長(zhǎng)度（如圖2）若動(dòng)點(diǎn)P（x，y）在平移后的拋物線上，且點(diǎn)P在第三象限，請(qǐng)求出△PDE的面積關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式，并寫(xiě)出△PDE面積的最大值．

Answer 1

【答案】
（1）

解：將點(diǎn)A（﹣3，0）、B（1，0）代入y=ax2+bx﹣2中，

得： ，解得： ，

∴拋物線的函數(shù)解析式為y= x2+ x﹣2

（2）

解：令y= x2+ x﹣2中x=0，則y=﹣2，

∴C（0，﹣2），

∴OC=2，CE=4．

∵A（﹣3，0），B（1，0），點(diǎn)M為線段AB的中點(diǎn)，

∴M（﹣1，0），

∴CM= = ．

∵CE為⊙O的直徑，

∴∠CDE=90°，

∴△COM∽△CDE，

∴ ，

∴DC= ．

（3）

解：將拋物線向上平移 個(gè)單位長(zhǎng)度后的解析式為y= x2+ x﹣2+ = x2+ x﹣ ，

令y= x2+ x﹣ 中y=0，即 x2+ x﹣ =0，

解得：x1= ，x2= ．

∵點(diǎn)P在第三象限，

∴ ＜x＜0．

過(guò)點(diǎn)P作PP′⊥y軸于點(diǎn)P′，過(guò)點(diǎn)D作DD′⊥y軸于點(diǎn)D′，如圖所示．

（方法一）：在Rt△CDE中，CD= ，CE=4，

∴DE= = ，sin∠DCE= = ，

在Rt△CDD′中，CD= ，∠CD′D=90°，

∴DD′=CDsin∠DCE= ，CD′= = ，

∴OD′=CD′﹣OC= ，

∴D（﹣ ， ），D′（0， ）．

∵P（x， x2+ x﹣ ），

∴P′（0， x2+ x﹣ ）．

∴S△PDE=S△DD′E+S梯形DD′P′P﹣S△EPP′= DD′ED′+ （DD′+PP′）D′P′﹣ PP′EP′=﹣ ﹣ x+2（ ＜x＜0），

∵S△PDE=﹣ ﹣ x+2=﹣ + ， ＜﹣ ＜0，

∴當(dāng)x=﹣ 時(shí)，S△PDE取最大值，最大值為 ．

故：△PDE的面積關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式為S△PDE=﹣ ﹣ x+2（ ＜x＜0），且△PDE面積的最大值為 ．

（方法二）：在Rt△CDE中，CD= ，CE=4，

∴DE= = ，

∵∠CDE=∠CD′D=90°，∠DCE=∠D′CD，

∴△CDE∽△CD′D，

∴ = ，

∴DD′= ，CD′= ，

∴∴OD′=CD′﹣OC= ，

∴D（﹣ ， ），D′（0， ）．

∵P（x， x2+ x﹣ ），

∴P′（0， x2+ x﹣ ）．

∴S△PDE=S△DD′E+S梯形DD′P′P﹣S△EPP′= DD′ED′+ （DD′+PP′）D′P′﹣ PP′EP′=﹣ ﹣ x+2（ ＜x＜0），

∵S△PDE=﹣ ﹣ x+2=﹣ + ， ＜﹣ ＜0，

∴當(dāng)x=﹣ 時(shí)，S△PDE取最大值，最大值為 ．

故：△PDE的面積關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式為S△PDE=﹣ ﹣ x+2（ ＜x＜0），且△PDE面積的最大值為 ．

【解析】（1）由點(diǎn)A、B的坐標(biāo)利用待定系數(shù)法即可求出拋物線的解析式；（2）令拋物線解析式中x=0求出點(diǎn)C的坐標(biāo)，根據(jù)點(diǎn)A、B的坐標(biāo)即可求出其中點(diǎn)M的坐標(biāo)，由此即可得出CM的長(zhǎng)，根據(jù)圓中直徑對(duì)的圓周角為90°即可得出△COM∽△CDE，根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可得出 ，代入數(shù)據(jù)即可求出DC的長(zhǎng)度；（3）根據(jù)平移的性質(zhì)求出平移后的拋物線的解析式，令其y=0，求出平移后的拋物線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)，由此即可得出點(diǎn)P橫坐標(biāo)的范圍，再過(guò)點(diǎn)P作PP′⊥y軸于點(diǎn)P′，過(guò)點(diǎn)D作DD′⊥y軸于點(diǎn)D′，通過(guò)分割圖形求面積法找出S△PDE關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式，利用配方結(jié)合而成函數(shù)的性質(zhì)即可得出△PDE面積的最大值．
【考點(diǎn)精析】利用二次函數(shù)的性質(zhì)對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知增減性：當(dāng)a>0時(shí)，對(duì)稱(chēng)軸左邊，y隨x增大而減�。粚�(duì)稱(chēng)軸右邊，y隨x增大而增大；當(dāng)a<0時(shí)，對(duì)稱(chēng)軸左邊，y隨x增大而增大；對(duì)稱(chēng)軸右邊，y隨x增大而減�。�