(2013•莒南縣一模)已知,如圖二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象與y軸交于點(diǎn)C(0,4)與x軸交于點(diǎn)A、B,點(diǎn)B(4,0),拋物線的對(duì)稱軸為x=1.直線AD交拋物線于點(diǎn)D(2,m),
(1)求二次函數(shù)的解析式并寫出D點(diǎn)坐標(biāo);
(2)點(diǎn)Q是線段AB上的一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)Q作QE∥AD交BD于E,連結(jié)DQ,當(dāng)△DQE的面積最大時(shí),求點(diǎn)Q的坐標(biāo);
(3)拋物線與y軸交于點(diǎn)C,直線AD與y軸交于點(diǎn)F,點(diǎn)M為拋物線對(duì)稱軸上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)N在x軸上,當(dāng)四邊形CMNF周長(zhǎng)取最小值時(shí),求出滿足條件的點(diǎn)M和點(diǎn)N的坐標(biāo).
分析:(1)根據(jù)點(diǎn)C(0,4),點(diǎn)B(4,0),拋物線的對(duì)稱軸為x=1可得關(guān)于a,b,c的方程組,解方程求得a,b,c的值,從而得到二次函數(shù)的解析式,再將點(diǎn)D(2,m)代入二次函數(shù)的解析式,得到關(guān)于m的方程,求得m的值,從而求解;
(2)先求得A,B點(diǎn)的坐標(biāo),過點(diǎn)E作EG⊥QB,根據(jù)相似三角形的判定和性質(zhì)可得EG=
8-2t
3
,由于S△DQE=S△BDQ-S△BEQ,配方后即可得到S△DQE有最大值時(shí)Q點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)根據(jù)待定系數(shù)法得到直線AD的解析式為:y=x+2,過點(diǎn)F作關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)F′,即F′(0,-2),再連接DF′交對(duì)稱軸于M′,x軸于N′,由條件可知,點(diǎn)C,D是關(guān)于對(duì)稱軸x=1對(duì)稱,則CF+F′N+M′N′+M′C=CF+DF′=2+2
10
,得到四邊形CFNM的最短周長(zhǎng)為:2+2
10
時(shí)直線DF′的解析式為:y=3x-2,長(zhǎng)而得到滿足條件的點(diǎn)M和點(diǎn)N的坐標(biāo).
解答:解:(1)由題意有:
c=4
16a+4b+c=0
-
b
2a
=1

解得:a=-
1
2
,b=1,c=4.
所以,二次函數(shù)的解析式為:y=-
1
2
x2+x+4,
∵點(diǎn)D(2,m)在拋物線上,即m=-
1
2
×2 2+2+4=4,
所以點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,4)

(2)令y=0,即-
1
2
x2+x+4=0,解得:x1=4,x2=-2
∴A,B點(diǎn)的坐標(biāo)分別是(-2,0),(4,0)
過點(diǎn)E作EG⊥QB,垂足為G,設(shè)Q點(diǎn)坐標(biāo)為(t,0),
∵QE∥AD,
∴△BEQ與△BDA相似
BQ
AB
=
EG
4
,即
4-t
6
=
EG
4
,
∴EG=
8-2t
3
,
∴S△BEQ=
1
2
×(4-t)×
8-2t
3
,
∴S△DQE=S△BDQ-S△BEQ
=
1
2
×(4-t)×4-S△BEQ
=2(4-t)-
1
3
(4-t)2
=-
1
3
t2+
2
3
t+
8
3

=-
1
3
(t-1)2+3,
∴當(dāng)t=1時(shí),S△DQE有最大值,所以此時(shí)Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,0);

(3)如圖,由A(-2,0),D(2,4),可求得直線AD的解析式為:y=x+2,即點(diǎn)F的坐標(biāo)為:F(0,2),
過點(diǎn)F作關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)F′,即F′(0,-2),再連接DF′交對(duì)稱軸于M′,x軸于N′,由條件可知,點(diǎn)C,D是關(guān)于對(duì)稱軸x=1對(duì)稱
則CF+F′N+M′N′+M′C=CF+DF′=2+2
10
,
則四邊形CFNM的周長(zhǎng)=CF+FN+NM+MC≥CF+FN′+M′N′+M′C
即四邊形CFNM的最短周長(zhǎng)為:2+2
10

此時(shí)直線DF′的解析式為:y=3x-2,
所以存在點(diǎn)N的坐標(biāo)為N(
2
3
,0),點(diǎn)M的坐標(biāo)為M(1,1).
點(diǎn)評(píng):此題考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,考查了待定系數(shù)求函數(shù)解析式,相似三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí).此題綜合性很強(qiáng),難度較大,解題的關(guān)鍵是注意數(shù)形結(jié)合思想,方程思想與分類討論思想的應(yīng)用,注意輔助線的作法.
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2
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EC-EA
EO
的值是否發(fā)生變化?( 。

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c
a+b
+
b
a+c
的值是
1
1

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