如图,在平面直角坐标系xOy中,已知二次函数y=ax2+2ax+c的图象与y轴交于点C(0,3),与x轴交于A、B两点,点B的坐标为(-3,0)
(1)求二次函数的解析式及顶点D的坐标;
(2)点M是第二象限内抛物线上的一动点,若直线OM把四边形ACDB分成面积为1:2的两部分,求出此时点M的坐标;
(3)点P是第二象限内抛物线上的一动点,问:点P在何处时△CPB的面积最大?最大面积是多少?并求出此时点P的坐标.
网友回答
解:(1)由题意,得:
解得:.
所以,所求二次函数的解析式为:y=-x2-2x+3,顶点D的坐标为(-1,4).
(2)连接OD,如右图;
易求:S△OBD=×3×4=6,S四边形ACDB=S△ABD+S△ACD=×3×4+×3×2=9.
因此直线OM必过线段BD,易得直线BD的解析式为y=2x+6;
设直线OM与直线BD?交于点E,则△OBE的面积可以为3或6.
①当S△OBE=×9=3时,易得E点坐标(-2,2),
则直线OE的解析式为y=-x,
设M点坐标(x,-x),联立抛物线的解析式有:
-x=-x2-2x+3,
解得:x1=,x2=(舍去),
∴M(,).
②当S△OBE=×9=6时,同理可得M点坐标.
∴M点坐标为(-1,4).
(3)连接OP,设P点的坐标为(m,n),因为点P在抛物线上,所以n=-m2-2m+3,
所以S△CPB=S△CPO+S△OPB-S△COB
=OC?(-m)+OB?n-OC?OB
=-m+n-
=(n-m-3)
=-(m2+3m)
=-(m+)2+.
因为-3<m<0,所以当m=-时,n=.△CPB的面积有最大值.
所以当点P的坐标为(-,)时,△CPB的面积有最大值,且最大值为.
解析分析:(1)抛物线的解析式中只有两个待定系数,因此只需将点B、C的坐标代入其中求解即可.
(2)先画出相关图示,连接OD后发现:S△OBD:S四边形ACDB=2:3,因此直线OM必须经过线段BD才有可能符合题干的要求;设直线OM与线段BD的交点为E,根据题干可知:△OBE、多边形OEDCA的面积比应该是1:2或2:1,即△OBE的面积是四边形ACDB面积的或,所以先求出四边形ABDC的面积,进而得到△OBE的面积后,可确定点E的坐标,首先求出直线OE(即直线OM)的解析式,联立抛物线的解析式后即可确定点M的坐标(注意点M的位置).
(3)此题必须先得到关于△CPB的面积函数表达式,然后根据函数的性质来求出△CPB的面积最大值以及对于的点P坐标;通过图示可发现,△CPB的面积可由四边形OCPB的面积减去△OCB的面积求得,首先设出点P的坐标,四边形OCPB的面积可由△OCP、△OPB的面积和得出,据此思路来解即可.
点评:此题主要考查了二次函数解析式的确定、图形面积的解法以及二次函数的应用等知识;(2)题中,一定先要探究一下点M的位置,以免出现漏解的情况.