如图,顶点为D的抛物线y=x2+bx-3与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,连接BC,已知tan∠ABC=1.(1)求点B的坐标及抛物线y=x2+bx-3的解析式;(2)在x轴上找一点P,使△CDP的周长最小,并求出点P的坐标;(3)若点E(x,y)是抛物线上不同于A,B,C的任意一点,设以A,B,C,E为顶点的四边形的面积为S,求S与x之间的函数关系式.

问题描述:

如图,顶点为D的抛物线y=x2+bx-3与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,连接BC,已知tan∠ABC=1.
(1)求点B的坐标及抛物线y=x2+bx-3的解析式;
(2)在x轴上找一点P,使△CDP的周长最小,并求出点P的坐标;
(3)若点E(x,y)是抛物线上不同于A,B,C的任意一点,设以A,B,C,E为顶点的四边形的面积为S,求S与x之间的函数关系式.

(1)∵tan∠ABC=1,
∴OC:OB=1,
∴OB=OC=3,
∴B(3,0),
把B(3,0)代入y=x2+bx-3,得9+3b-3=0,b=-2,
∴y=x2-2x-3;
(2)P(

3
7
,0),
顶点横坐标=2÷(2×1)=1,
纵坐标=[4×1×(-3)-(-2)×(-2)]÷4×1=-4,
D(1,-4)
∵△CED∽△C′OP,
C′O
C′E
AP
ED

3
7
OP
1

∴P(
3
7
,0).
(3)当E在第四象限,S=-
3
2
x2+
9
2
x+6(0<x<3),
当E在第三象限,S=-
1
2
x2-
1
2
x+6(-1<x<0),
当E在第一象限或第二象限,S=2x2-4x(x<-1或x>3).
答案解析:(1)欲求点B的坐标,由tan∠ABC=1,知OB=OC,只需知道C点的坐标,根据抛物线的解析式知C(0,-3),从而可求点B的坐标.把点B的坐标代入y=x2+bx-3,求出b的值.
(2)CD的长一定,可找C点关于x轴的对应点C′,则有CP=C′P,CP+PD最短,即D、P、C′三点一线,根据平行线的性质得出△CDP的周长最小的点P的坐标;
(3)当E在第一象限或第二象限时,四边形ABCE的面积=S△ABC+S△AEB;当E在第三象限,四边形ABCE的面积=S△BOC+S△AOE+S△COE;当E在第四象限,四边形ABCE的面积=S△AOC+S△OCE+S△BOE,分别得出S与x之间的函数关系式及取值范围.
考试点:二次函数综合题.

知识点:本题考查了三角函数的知识,及代入法求二次函数,同时考查了图形的周长和面积的计算,注意某个图形无法解答时,常常利用图形间的“和差“关系求解.