如图,在平面直角坐标系 $xOy$ 中,开口向上的抛物线与 $x$ 轴交于 $A,B$ 两点,$D$ 为抛物线的顶点,$O$ 为坐标原点,若 $A,B$($OA<OB$)两点的横坐标分别是方程 $x^2-2x-3=0$ 的两根,且 $\angle DAB=45^\circ$
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    代几综合
    >
    函数与线段
  • 题型
    >
    代几综合
    >
    函数与线段
  1. 求抛物线对应的二次函数解析式;
    标注
    • 题型
      >
      代几综合
      >
      函数与线段
    答案
    $y=\dfrac 12\left(x-1\right)^2-2$
    解析
    解方程 $x^2-2x-3=0$ 得 $x_1=-1,x_2=3$,而 $OA<OB$,
    则点 $A$ 的坐标为 $\left(-1,0\right)$,点 $B$ 的坐标为 $\left(3,0\right)$,
    过点 $D$ 作 $DD_1\perp x$ 轴于 $D_1$,则 $D_1$ 为 $AB$ 的中点,
    所以 $D_1$ 的坐标为 $\left(1,0\right)$.
    因为 $\angle DAB=45^\circ$,
    所以 $AD_1=DD_1=2$.
    所以 $D$ 的坐标为 $\left(1,-2\right)$.
    令抛物线的解析式为 $y=a\left(x-1\right)^2-2$,
    因为抛物线过点 $A\left(-1,0\right)$,
    所以则 $0=4a-2$,得 $a=\dfrac 12$.
    所以抛物线的解析式为 $y=\dfrac 12\left(x-1\right)^2-2$.
  2. 若 $C$ 点坐标 $\left(5,6\right)$,过点 $A$ 任作直线 $l$ 交线段 $CD$ 于点 $P$,若点 $C,D$ 到直线 $l$ 的距离分别记为 $d_1,d_2$,试求 $d_1+d_2$ 的最大值.
    标注
    • 题型
      >
      代几综合
      >
      函数与线段
    答案
    $d_1+d_2$ 的最大值为 $4\sqrt 5$
    解析
    由已知可得 $AC=6\sqrt 2$,$AD=2\sqrt 2$,$DC=4\sqrt 5$,
    所以 $AC^2+AD^2=DC^2$,
    所以 $\angle CAD=90^\circ$.
    过 $A$ 作 $AM\perp CD$ 于点 $M$,
    因为 $\dfrac 12AC\times AD=\dfrac 12DC\times AM$,
    所以 $AM=\dfrac{24}{4\sqrt 5}=\dfrac{6\sqrt 5}{5}$.
    因为 $S_{\triangle ADC}=S_{\triangle APD}+S_{\triangle APC}$,
    所以 $\dfrac 12\times AC\times AD=\dfrac12\times AP\times d_1+\dfrac 12\times AP\times d_2$,
    $d_1+d_2=\dfrac{24}{AP}\leqslant \dfrac{24}{AM}=24\times \dfrac{5}{6\sqrt 5}=4\sqrt 5$.
    即此时 $d_1+d_2$ 的最大值为 $4\sqrt 5$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
0.123332s