Question

已知：如圖，拋物線y=-x²+bx+c的圖象經(jīng)過點A（1，0），B （0，5）兩點，該拋物線與x軸的另一交點為C．
（1）求這個拋物線的解析式和點C的坐標(biāo)；
（2）在x軸上方的拋物線上有一動點D，其橫坐標(biāo)為m，設(shè)由A、B、C、D組成的四邊形的面積為S．試求S與m的函數(shù)關(guān)系式，并說明m為何值時，S最大；
（3）P是線段OC上的一動點，過點P作PH⊥x軸，與拋物線交于H點，若直線BC把△PCH分成面積之比為2：3的兩部分，請直接寫出P點的坐標(biāo)．

Answer 1

解：（1）∵拋物線y=-x²+bx+c的圖象經(jīng)過點A（1，0），B （0，5）兩點，
∴，
解得，
∴拋物線解析式為y=-x²-4x+5，
令y=0，則-x²-4x+5=0，
解得x₁=1，x₂=-5，
∴點C的坐標(biāo)為（-5，0）；


（2）①如圖1，點D在y軸左邊時，過點D作DE⊥x軸于點E，
∵點D的橫坐標(biāo)為m，
∴DE=-m²-4m+5，OE=-m，CE=m-（-5）=m+5，
∴S=S_△CDE+S_梯形BDOE+S_△AOB，
=CE•DE+（DE+OB）•OE+AO•BO，
=（m+5）×（-m²-4m+5）+（-m²-4m+5+5）×（-m）+×1×5，
=×5（-m²-4m+5）-×5m+×5，
=-（m²+5m）+15，
=-（m²+5m+）+×+15，
=-（m+）²+，
即S=-（m+）²+（-5＜m＜0），
所以，當(dāng)m=-時，S有最大值，最大值為；
②如圖2，點D在y軸右邊時，過點D作DE⊥x軸于點E，
∵點D的橫坐標(biāo)為m，
∴DE=-m²-4m+5，OE=m，AE=1-m，
S=S_△BOC+S_梯形BOED+S_△ADE，
=OC•OB+（DE+OB）•OE+AE•DE，
=×5×5+（-m²-4m+5+5）×m+（1-m）×（-m²-4m+5），
=×25+×5m+（-m²-4m+5），
=-（m²-m）+15，
=-（m²-m+）++15，
=-（m-）²+，
即S=-（m-）²+（0＜m＜1），
所以，當(dāng)m=時，S有最大值，最大值為，
∵＞，
∴當(dāng)m=-時，S有最大值，最大值為；

（3）如圖，∵B （0，5），C（-5，0），
∴設(shè)直線BC的解析式為y=kx+n，則，
解得，
∴直線BC的解析式為y=x+5，
設(shè)點P的坐標(biāo)為（x，0），PH與BC相交于點F，
則PF=x-（-5）=x+5，PH=-x²-4x+5，
∴HF=PH-PF=-x²-4x+5-x-5=-x²-5x，
∵直線BC把△PCH分成面積之比為2：3的兩部分，
∴HF：PF=2：3或PF：HF=2：3，
即（-x²-5x）：（x+5）=2：3或（x+5）：（-x²-5x）=2：3，
整理得，2x²+13x+15=0或3x²+17x+10=0，
解得x₁=-，x₂=-5（舍去）或x₃=-，x₄=-5（舍去），
所以，點P的坐標(biāo)為（-，0）或（-，0）．
分析：（1）把點A、B的坐標(biāo)代入拋物線解析式，解關(guān)于b、c的方程組求出b、c的值即可得到拋物線解析式，令y=0，解關(guān)于x的一元二次方程即可得到點C的坐標(biāo)；
（2）①分點D在y軸左邊時，過點D作DE⊥x軸于點E，再用m表示出DE、CE、OE的長度，然后根據(jù)S=S_△CDE+S_梯形BDOE+S_△AOB，利用三角形的面積公式與梯形的面積公式列式整理即可；②點D在y軸右邊時，過點D作DE⊥x軸于點E，再用m表示出DE、OE、AE的長度，然后根據(jù)S=S_△BOC+S_梯形BOED+S_△ADE，利用三角形的面積公式與梯形的面積公式列式整理即可，根據(jù)x的取值范圍結(jié)合二次函數(shù)的最值問題分別求出S的最大值，然后即可得解；
（3）利用待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式求出直線BC的解析式，設(shè)PH與BC相交于點F，點P的坐標(biāo)為（x，0）然后表示出PF、HF的長度，再根據(jù)等高的三角形的面積的比等于底邊的比，分HF：PF=2：3，PF：HF=2：3兩種情況分別列式進(jìn)行計算即可得解．
點評：本題是對二次函數(shù)的綜合考查，主要利用了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式，拋物線與x軸的交點問題，求不規(guī)則圖形的面積，等高的三角形的面積的比等于底邊的比的性質(zhì)，分類討論的思想，綜合性較強(qiáng)，難度較大，且運算量非常大，需仔細(xì)分析并認(rèn)真計算．