24. (12 分)如图,一次函数 $y = -\frac{1}{2}x + 2$ 分别交 $y$ 轴、$x$ 轴于 $A$,$B$ 两点,抛物线 $y = -x^2 + bx + c$ 过 $A$,$B$ 两点.
(1)求这个抛物线的解析式;
(2)作垂直于 $x$ 轴的直线 $x = t$,在第一象限交直线 $AB$ 于 $M$,交这个抛物线于 $N$. 当 $t$ 取何值时,$MN$ 有最大值?最大值是多少?
(3)在(2)的情况下,以 $A$,$M$,$N$,$D$ 为顶点作平行四边形,求第四个顶点 $D$ 的坐标.

(1)求这个抛物线的解析式;
(2)作垂直于 $x$ 轴的直线 $x = t$,在第一象限交直线 $AB$ 于 $M$,交这个抛物线于 $N$. 当 $t$ 取何值时,$MN$ 有最大值?最大值是多少?
(3)在(2)的情况下,以 $A$,$M$,$N$,$D$ 为顶点作平行四边形,求第四个顶点 $D$ 的坐标.
答案
24. (1)$y=-x^{2}+\dfrac{7}{2}x+2$ (2)$t=2$时,$MN$有最大值,$MN$的最大值是 4 (3)$D$为$(0,-2)$,$(0,6)$或$(4,4)$
解析
(1)解:对于一次函数$y = -\frac{1}{2}x + 2$,当$x = 0$时,$y = 2$,则$A(0,2)$;当$y = 0$时,$-\frac{1}{2}x + 2 = 0$,解得$x = 4$,则$B(4,0)$。
将$A(0,2)$,$B(4,0)$代入抛物线$y = -x^2 + bx + c$,得$\begin{cases}c = 2 \\ -16 + 4b + c = 0\end{cases}$,解得$\begin{cases}b = \frac{7}{2} \\ c = 2\end{cases}$,所以抛物线解析式为$y = -x^2 + \frac{7}{2}x + 2$。
(2)解:因为直线$x = t$交直线$AB$于$M$,交抛物线于$N$,所以$M(t, -\frac{1}{2}t + 2)$,$N(t, -t^2 + \frac{7}{2}t + 2)$。
$MN = (-t^2 + \frac{7}{2}t + 2) - (-\frac{1}{2}t + 2) = -t^2 + 4t = -(t - 2)^2 + 4$。
当$t = 2$时,$MN$有最大值,最大值为$4$。
(3)解:由(2)知$t = 2$,则$M(2,1)$,$N(2,5)$,$A(0,2)$。
①以$AM$为对角线,$D(0 + 2 - 2, 2 + 1 - 5) = (0,-2)$;
②以$AN$为对角线,$D(0 + 2 - 2, 2 + 5 - 1) = (0,6)$;
③以$MN$为对角线,$D(2 + 2 - 0, 1 + 5 - 2) = (4,4)$。
综上,$D$的坐标为$(0,-2)$,$(0,6)$或$(4,4)$。
将$A(0,2)$,$B(4,0)$代入抛物线$y = -x^2 + bx + c$,得$\begin{cases}c = 2 \\ -16 + 4b + c = 0\end{cases}$,解得$\begin{cases}b = \frac{7}{2} \\ c = 2\end{cases}$,所以抛物线解析式为$y = -x^2 + \frac{7}{2}x + 2$。
(2)解:因为直线$x = t$交直线$AB$于$M$,交抛物线于$N$,所以$M(t, -\frac{1}{2}t + 2)$,$N(t, -t^2 + \frac{7}{2}t + 2)$。
$MN = (-t^2 + \frac{7}{2}t + 2) - (-\frac{1}{2}t + 2) = -t^2 + 4t = -(t - 2)^2 + 4$。
当$t = 2$时,$MN$有最大值,最大值为$4$。
(3)解:由(2)知$t = 2$,则$M(2,1)$,$N(2,5)$,$A(0,2)$。
①以$AM$为对角线,$D(0 + 2 - 2, 2 + 1 - 5) = (0,-2)$;
②以$AN$为对角线,$D(0 + 2 - 2, 2 + 5 - 1) = (0,6)$;
③以$MN$为对角线,$D(2 + 2 - 0, 1 + 5 - 2) = (4,4)$。
综上,$D$的坐标为$(0,-2)$,$(0,6)$或$(4,4)$。
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