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初三 数学 数学抛物线题目 2014-09-13 12:11:01

在平面直角坐标系中,已知点O(0,0),A(5,0),B(4,4)

1在第一象限的抛物线上存在点M,使O.A.B.M为顶点的四边形面积最大,求点M的坐标

2作直线x=m交抛物线于点P,交线段OB于点Q,当三角形PQB为等腰三角形时,求m的值

余雯馨老师 2014-09-13 12:36:03
∵该抛物线经过点A(5,0),O(0,0),
∴该抛物线的解析式可设为y=a(x-0)(x-5)=ax(x-5).
∵点B(4,4)在该抛物线上,
∴a×4×(4-5)=4.
∴a=-1.
∴该抛物线的解析式为y=-x(x-5)=-x2+5x.

(1)以O、A、B、M为顶点的四边形中,△OAB的面积固定,因此只要另外一个三角形面积最大,则四边形面积即最大.

①当0<x<4时,点M在抛物线OB段上时,

∵B(4,4),∴易知直线OB的解析式为:y=x.
设M(x,-x2+5x),
过点M作ME∥y轴,交OB于点E,则E(x,x),
∴ME=(-x2+5x)-x=-x2+4x.
S△OBM=S△MEO+S△MEB=

1/2ME(xE-0)+1/2

ME(xB-xE)=1/2ME•xB=
1/2ME×4=2ME,
∴S△OBM=-2x2+8x=-2(x-2)2+8
∴当x=2时,S△OBM最大值为8,即四边形的面积最大.
②当4<x<5时,点M在抛物线AB段上时,图略.
可求得直线AB解析式为:y=-4x+20.
设M(x,-x2+5x),
过点M作ME∥y轴,交AB于点E,则E(x,-4x+20),
∴ME=(-x2+5x)-(-4x+20)=-x2+9x-20.
S△ABM=S△MEB+S△MEA=
1/2ME(x
E-xB)+1/2ME(xA-xE)=
1/2
ME•(xA-xB)=1/2ME×1=1/2ME,
∴S△ABM=-1/2(x-9/2)²+1/8
∴当x=9/2,S△ABM最大值为1/8即四边形的面积最大.
比较①②可知,当x=2时,四边形面积最大.
当x=2时,y=-x2+5x=6,
∴M(2,6).

2)由题意可知,点P在线段OB上方的抛物线上.
设P(m,-m2+5m),则Q(m,m)
当△PQB为等腰三角形时,
①若点B为顶点,即BP=BQ,如答图2-1所示.
过点B作BE⊥PQ于点E,则点E为线段PQ中点,
∴E(m,-m²+6m/2)
∵BE∥x轴,B(4,4),
-m²+6m/2=4
解得:m=2或m=4(与点B重合,舍去)
∴m=2;

②若点P为顶点,即PQ=PB,
易知∠BOA=45°,∴∠PQB=45°,则△PQB为等腰直角三角形.
∴PB∥x轴,
∴-m2+5m=4,
解得:m=1或m=4(与点B重合,舍去)
∴m=1;
③若点P为顶点,即PQ=QB,
∵P(m,-m2+5m),Q(m,m),
∴PQ=-m2+4m.
又∵QB=√2(xB-xQ)=√2(4-m)

∴-m2+4m=√2(4-m)
解得:m=√2
或m=4(与点B重合,舍去),
∴m=√2
综上所述,当△PQB为等腰三角形时,m的值为1,2或√2

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