Question

【題目】如圖，已知一次函數(shù)y1= x+b的圖象l與二次函數(shù)y2=﹣x2+mx+b的圖象C′都經(jīng)過(guò)點(diǎn)B（0，1）和點(diǎn)C，且圖象C′過(guò)點(diǎn)A（2﹣ ，0）．

（1）求二次函數(shù)的最大值；
（2）設(shè)使y2＞y1成立的x取值的所有整數(shù)和為s，若s是關(guān)于x的方程 =0的根，求a的值；
（3）若點(diǎn)F、G在圖象C′上，長(zhǎng)度為 的線段DE在線段BC上移動(dòng)，EF與DG始終平行于y軸，當(dāng)四邊形DEFG的面積最大時(shí)，在x軸上求點(diǎn)P，使PD+PE最小，求出點(diǎn)P的坐標(biāo)．

Answer 1

【答案】
（1）解：∵二次函數(shù)y2=﹣x2+mx+b經(jīng)過(guò)點(diǎn)B（0，1）與A（2﹣ ，0），

∴ ，

解得

∴l(xiāng)：y1= x+1；

C′：y2=﹣x2+4x+1．

∵y2=﹣x2+4x+1=﹣（x﹣2）2+5，

∴ymax=5

（2）解：聯(lián)立y1與y2得： x+1=﹣x2+4x+1，解得x=0或x= ，

當(dāng)x= 時(shí)，y1= × +1= ，

∴C（ ， ）．

使y2＞y1成立的x的取值范圍為0＜x＜ ，

∴s=1+2+3=6．

代入方程得

解得a= ；

經(jīng)檢驗(yàn)a= 是分式方程的解

（3）解：∵點(diǎn)D、E在直線l：y1= x+1上，

∴設(shè)D（p， p+1），E（q， q+1），其中q＞p＞0．

如答圖1，過(guò)點(diǎn)E作EH⊥DG于點(diǎn)H，則EH=q﹣p，DH= （q﹣p）．

在Rt△DEH中，由勾股定理得：EH2+DH2=DE2，即（q﹣p）2+[ （q﹣p）]2=（ ）2，

解得q﹣p=2，即q=p+2．

∴EH=2，E（p+2， p+2）．

當(dāng)x=p時(shí)，y2=﹣p2+4p+1，

∴G（p，﹣p2+4p+1），

∴DG=（﹣p2+4p+1）﹣（ p+1）=﹣p2+ p；

當(dāng)x=p+2時(shí)，y2=﹣（p+2）2+4（p+2）+1=﹣p2+5，

∴F（p+2，﹣p2+5），

∴EF=（﹣p2+5）﹣（ p+2）=﹣p2﹣ p+3．

S四邊形DEFG= （DG+EF）EH= [（﹣p2+ p）+（﹣p2﹣ p+3）]×2=﹣2p2+3p+3

∴當(dāng)p= 時(shí)，四邊形DEFG的面積取得最大值，

∴D（ ， ）、E（ ， ）．

如答圖2所示，過(guò)點(diǎn)D關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)D′，則D′（ ，﹣ ）；

連接D′E，交x軸于點(diǎn)P，PD+PE=PD′+PE=D′E，

由兩點(diǎn)之間線段最短可知，此時(shí)PD+PE最小．

設(shè)直線D′E的解析式為：y=kx+b，

則有 ，

解得

∴直線D′E的解析式為：y= x﹣ ．

令y=0，得x= ，

∴P（ ，0）．

【解析】（1）用待定系數(shù)法將點(diǎn)B、點(diǎn)A代入一次函數(shù)解析式和二次函數(shù)解析式，就可以求出兩函數(shù)的解析式，再求出二次函數(shù)的頂點(diǎn)坐標(biāo)，即可求出函數(shù)的最大值。
（2）先求出拋物線與直線BC的兩交點(diǎn)坐標(biāo)，觀察圖像，寫出使y2＞y1成立的x的取值范圍，求出所有整數(shù)的和s的值，再將x=s代入方程，既可求出a的值。注意：此方程式分式方程必須檢驗(yàn)。
（3）抓住已知條件中的長(zhǎng)度為 5 的線段DE在線段BC上移動(dòng)，EF與DG始終平行于y軸，因此添加輔助線，過(guò)點(diǎn)E作EH⊥DG于點(diǎn)H，D、E兩點(diǎn)再直線BC上，設(shè)出這兩點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)勾股定理，得出EH=2，E（p+2，p+2），再將當(dāng)x=p時(shí)，當(dāng)x=p+2時(shí)，分別代入二次函數(shù)解析式，求出對(duì)應(yīng)的函數(shù)值，即可表示出點(diǎn)F、點(diǎn)G的坐標(biāo)，再求出DG、EF的長(zhǎng)，根據(jù)梯形的面積求出s與t的函數(shù)關(guān)系式，求出頂點(diǎn)坐標(biāo)，即可求得p的值，并求出點(diǎn)D、E的坐標(biāo)，要在x軸上求點(diǎn)P，使PD+PE最小，因此過(guò)點(diǎn)D作關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)D′，，求出直線D′E的解析式，即可求出點(diǎn)P的坐標(biāo)

【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解確定一次函數(shù)的表達(dá)式的相關(guān)知識(shí)，掌握確定一個(gè)一次函數(shù)，需要確定一次函數(shù)定義式y(tǒng)=kx+b（k不等于0）中的常數(shù)k和b．解這類問(wèn)題的一般方法是待定系數(shù)法，以及對(duì)二次函數(shù)的最值的理解，了解如果自變量的取值范圍是全體實(shí)數(shù)，那么函數(shù)在頂點(diǎn)處取得最大值（或最小值），即當(dāng)x=-b/2a時(shí)，y最值=(4ac-b2)/4a．