2025年伴你学九年级数学下册苏科版第116页答案
18. (12分)如图,已知二次函数$y = -x^2 + bx + c$的图像是顶点为D的抛物线,且与一直线相交于点A(-1,0)、C(2,3),与y轴交于点N.
(1) 求这个二次函数的表达式及直线AC相应的函数表达式.
(2) 设点M的坐标为(3,m),当m取何值时,$MN + MD$的值最小?
(3) 若抛物线的对称轴与直线AC相交于点B,E为直线AC上的任意一点,过点E作$EF // BD$,交抛物线于点F,以B、D、E、F为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求点E的坐标;若不能,请说明理由.
(4) 若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求$\triangle APC$面积的最大值.

答案


解:​(1)​由二次函数​y=-x²+bx+c ​的图像经过点​A(-1,​​0),​​C(2,​​3)​
$​\begin{cases}{-1-b+c=0 } \\{-4+2b+c=3} \end{cases}​ $解得$​\begin{cases}{b=2}\\{c=3}\end{cases}​$
∴函数表达式为​y= -x²+ 2x +3​
由直线​AC​经过点​A(-1,​​0),​​C(2,​​3)​
可得函数表达式为​y=x+ 1​
​(2)​由​y= -x²+2x+ 3,​得​N(0,​​3),​​D(1,​​4)​
点​D​关于过点​(3,​​0)​且与​y​轴平行的直线的对称点​D'​的坐标为​(5,​​4)​
连接​ND',​则​ND'​的函数表达式为$​y=\frac {1}{5}x+ 3​$
​ND'​交一次函数​x = 3​的图像于点​M(3,$​​\frac {18}{5})​$
即$​m=\frac {18}{5},$​此时​MN+MD​的值最小
​(3)​二次函数​y= -x²+2x+3​的图像的对称轴为过点​(1,​​0)​且与​y​轴平行的直线
因此​B(1,​​2),​​D(1,​​4),​​BD= 2​
若以​B、​​D、​​E、​​F ​为顶点的四边形是平行四边形,且​EF//BD​
则​EF= BD​
设点​E、​​F ​的坐标分别为​(t,​​t+1)、​​(t,​​-t²+2t+3)​
则​|(-t²+2t+3)-(t+1)|=2​
解得$​{t}_1= 0,$$​​{t}_2= 1(​$舍去),$​{t}_3=\frac {1+\sqrt{17}}{2},$$​​{t}_4=\frac {1-\sqrt{17}}{2} ​$
∴$​{E}_1(0,$​​1),$​​{E}_2(\frac {1+\sqrt{17}}{2},$$​​\frac {3+\sqrt{17}}{2}),$$​​{E}_3(\frac {1-\sqrt{17}}{2},$$​​\frac {3-\sqrt{17}}{2})​$
​(4)​过点​P ​作​PQ//y​轴,交​AC​于点​Q​
设点​P ​的坐标为​(a,​​-a²+ 2a+ 3),​则点​Q ​的坐标为​(a,​​a + 1)​
∵点​P ​在​AC​上方
∴​PQ=(-a²+2a+3)- (a+1)= -a²+a+2​
∴$​S_{△APC}= S_{△APQ}+ S_{△CPQ}​$
$​=\frac {1}{2}(-a²+a+2) · [2-(-1)]​$
$​=-\frac {3}{2}(a-\frac {1}{2})²+\frac {27}{8}​$
∴当$​a=\frac {1}{2}​$时,$​S_{△APC}​$的最大值为$​\frac {27}{8}​$