已知:如图,直线y=3x+3与x轴交于C点,与y轴交于A点,B点在x轴上,△OAB是等腰直角三角形.
(1)求过A、B、C三点的抛物线的解析式;
(2)若直线CD∥AB交抛物线于D点,求D点的坐标;
(3)若P点是抛物线上的动点,且在第一象限,那么△PAB是否有最大面积?若有,求出此时P点的坐标和△PAB的最大面积;若没有,请说明理由.
网友回答
解:(1)令y=3x+3=0得:x=-1,
故点C的坐标为(-1,0);
令x=0得:y=3x+3=3×0+3=3
故点A的坐标为(0,3);
∵△OAB是等腰直角三角形.
∴OB=OA=3,
∴点B的坐标为(3,0),
设过A、B、C三点的抛物线的解析式y=ax2+bx+c,
解得:
∴解析式为:y=-x2+2x+3;
(2)设直线AB的解析式为y=kx+b,
∴
解得:
∴直线AB的解析式为:y=-x+3
∵线CD∥AB
∴设直线CD的解析式为y=-x+b
∵经过点C(-1,0),
∴-(-1)+b=0
解得:b=-1,
∴直线CD的解析式为:y=-x-1,
令-x-1=-x2+2x+3,
解得:x=-1,或x=4,
将x=4代入y=-x2+2x+3=-16+2×4+3=-5,
∴点D的坐标为:(4,-5);
(3)存在.如图1所示,设P(x,y)是第一象限的抛物线上一点,
过点P作PN⊥x轴于点N,则ON=x,PN=y,BN=OB-ON=3-x.
S△ABP=S梯形PNOA+S△PNB-S△AOB
=(OA+PN)?ON+PN?BN-OA?OB
=(3+y)?x+y?(3-x)-×3×3
=(x+y)-,
∵P(x,y)在抛物线上,∴y=-x2+2x+3,代入上式得:
S△ABP=(x+y)-=-(x2-3x)=-(x-)2+,
∴当x=时,S△ABP取得最大值.
当x=时,y=-x2+2x+3=,
∴P(,).
所以,在第一象限的抛物线上,存在一点P,使得△ABP的面积最大;
P点的坐标为(,).
解析分析:(1)求得直线y=3x+3与坐标轴的两交点坐标,然后根据OB=OA即可求得点B的坐标,然后利用待定系数法求得经过A、B、C三点的抛物线的解析式即可;(2)首先利用待定系数法求得直线AB的解析式,然后根据CD∥AB得到两直线的k值相等,根据直线CD经过点C求得直线CD的解析式,然后求得直线CD和抛物线的交点坐标即可;(3)本问关键是求出△ABP的面积表达式.这个表达式是一个关于P点横坐标的二次函数,利用二次函数求极值的方法可以确定P点的坐标.
点评:本题综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法求函数(二次函数和一次函数)的解析式、图形面积的表示方法等重要知识点,难度不是很大.注意第(3)问中图形面积的表示方法-并非直接用底乘以高,而是通过其他图形组合转化而来-这是压轴题中常见的技巧,需要认真掌握.