在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A(-1,0),B(-3,0)两点,与y轴交于点C.

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  • 解题思路:(1)将A、B的坐标代入抛物线的解析式中,即可求出待定系数的值;

    (2)根据(1)得到的函数解析式,可求出D、C的坐标;易证得△OBC是等腰Rt△,若过A作BC的垂线,设垂足为E,在Rt△ABE中,根据∠ABE的度数及AB的长即可求出AE、BE、CE的长;连接AC,设抛物线的对称轴与x轴的交点为F,若∠APD=∠ACB,那么△AEC与△AFP,根据得到的比例线段,即可求出PF的长,也就求得了P点的坐标;

    (3)当Q到直线BC的距离最远时,△QBC的面积最大(因为BC是定长),可过Q作y轴的平行线,交BC于S;根据B、C的坐标,易求出直线BC的解析式,可设出Q点的坐标,根据抛物线和直线BC的解析式,分别表示出Q、S的纵坐标,即可得到关于QS的长以及Q点横坐标的函数关系式,以QS为底,B、C横坐标差的绝对值为高可得到△QBC的面积,由于B、C横坐标差的绝对值为定值,那么QS最长时,△QBC的面积最大,此时Q离BC的距离最远;可根据上面得到的函数的性质求出QS的最大值及对应的Q点横坐标,然后将其代入抛物线的解析式中,即可求出Q点的坐标.

    (1)∵抛物线y=-x2+bx+c经过A(-1,0),B(-3,0),

    0=−1−b+c

    0=−9−3b+c

    解得:

    b=−4

    c=−3

    ∴抛物线的解析式为y=-x2-4x-3(4分)

    (2)由y=-x2-4x-3

    可得D(-2,1),C(0,-3)

    ∴OB=3,OC=3,OA=1,AB=2

    可得△OBC是等腰直角三角形

    ∴∠OBC=45°,CB=3

    2(5分)

    如图,设抛物线对称轴与x轴交于点F,

    ∴AF=

    1

    2AB=1

    过点A作AE⊥BC于点E

    ∴∠AEB=90°

    可得BE=AE=

    2,CE=2

    2(6分)

    在△AEC与△AFP中,∠AEC=∠AFP=90°,∠ACE=∠APF,

    ∴△AEC∽△AFP(7分)

    AE

    AF=

    CE

    PF,

    2

    1=

    2

    2

    PF,

    解得PF=2(8分)

    ∵点P在抛物线的对称轴上,

    ∴点P的坐标为(-2,2)或(-2,-2)(9分)

    (3)设直线BC的解析式y=kx+b,

    直线BC经过B(-3,0),C(0,-3),

    0=−3k+b

    −3=b

    解得:k=-1,b=-3,

    ∴直线BC的解析式y=-x-3(10分)

    设点Q(m,n),过点Q作QH⊥BC于H,并过点Q作QS∥y轴交直线BC于点S,则S点坐标为(m,-m-3)

    ∴QS=n-(-m-3)=n+m+3(11分)

    ∵点Q(m,n)在抛物线y=-x2-4x-3上,

    ∴n=-m2-4m-3

    ∴QS=-m2-4m-3+m+3

    =-m2-3m

    =−(m+

    3

    2)2+

    9

    4

    当m=−

    3

    2时,QS有最大值

    9

    4(12分)

    ∵BO=OC,∠BOC=90°,

    ∴∠OCB=45°

    ∵QS∥y轴,

    ∴∠QSH=45°

    ∴△QHS是等腰直角三角形;

    ∴当斜边QS最大时QH最大;(13分)

    ∵当m=−

    3

    2时,QS最大,

    ∴此时n=-m2-4m-3=-

    9

    4+6-3=

    3

    4;

    ∴Q(-

    3

    2,

    3

    4);(14分)

    ∴Q点的坐标为(-

    3

    2,

    3

    4)时,点Q到直线BC的距离最远.

    (注:1、如果学生有不同的解题方法,只要正确,可参考评分标准,酌情给分;2、对第(3)题,如果只用△=0求解,扣(2分).理由:△=0判断只有一个交点,不是充分条件)

    点评:

    本题考点: 二次函数综合题.

    考点点评: 此题考查了二次函数解析式的确定、相似三角形的判定和性质、函数图象交点及图形面积的求法等知识,综合性强,难度较大.