如图,已知抛物线
(a为常数,且a>0)与x轴从左至右
依次交于A,B两点,与y轴交于点C,经过点B的直线
与抛物线的另一交
点为D,且点D的横坐标为﹣5.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)P为直线BD下方的抛物线上的一点,连接PD、PB, 求△PBD面积的最大值.
(3)设F为线段BD上一点(不含端点),连接AF,一动点M从点A出发,沿线段AF以每秒1个单位的速度运动到F,再沿线段FD以每秒2个单位的速度运动到D后停止,当点F的坐标是多少时,点M在整个运动过程中用时最少?
备用图
解:(1)抛物线
令y=0,解得x=-2或x=4,
∴A(-2,0),B(4,0).
∵直线
经过点B(4,0),∴
,解得
,
∴直线BD解析式为:
.------------------------------------1分2·1·c·n·j·y
当x=-5时,y=3
,∴D(-5,3
).-------------------------------------2分
∵点D(-5,
)在抛物线
上,
∴
,∴
.
∴抛物线的函数表达式为:
.--------3分
(2)设P(m,
)
∴
-----------------5分.
∴△BPD面积的最大值为
.-------------------------------------------------6分.
(3)作DK∥AB,AH⊥DK,AH交直线BD于点F,
∵由(2)得,DN=
,BN=9,容易得∠DBA=30°,∴∠BDH=30°,
∴FG=DF×sin30°=
,
∴当且仅当AH⊥DK时,AF+FH最小,-----------------------8分
点M在整个运动中用时为:t=
,
∵lBD:
,∴Fx=Ax=-2,F(-2,
)
∴当F坐标为(-2,
)时,用时最少.-----------------10分