如图,矩形OABC的长OA=,宽OC=1,将△AOC沿AC翻折得△APC.
(1)填空:∠PCB=______度,P点坐标为______;
(2)若P、A两点在抛物线上,求b,c的值;
(3)若直线y=kx+m平行于CP,且于(2)中的抛物线有且只有一个交点,求k,m的值;
(4)在(2)中抛物线CP段(不包括C,P点)上,是否存在一点M,使得四边形MCAP的面积最大?若存在求此时M的坐标;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)过点P作PG⊥x轴交CB于G.
tan∠CAO==,
∴∠CAO=30°,
∴PCA=60°,
又∵∠ACB=30°,
∴∠PCB=30°,
在RT△PCM中,PG=PC=OC=,GC=,
∴点P的坐标为(,).
综上可得:∠PCB=30°,P点坐标为(,).
(2)把P与A分别代入,
解得:,c=1,
∴,
(3)由P,C(0,1)可得直线CP:,
∵直线y=kx+m平行于CP,
∴,
∵与只有一个交点,
∴有两个相同的实数根,
解得:;…
(4)假设存在这样的点M,使得四边形MCAP的面积最大.
∵△ACP面积为定值,
∴要使四边形MCAP的面积最大,只需使△PCM的面积最大.
过点M作MF⊥x轴分别交CP、CB和x轴于E、N和F,过点P作PG⊥x轴交CB于G.
S△CMP=s△CME+S△PME=ME?CG=ME
设M(x0,y0),
∵∠ECN=30°,CN=x0,
∴EN=x0
∴ME=MF-EF=-x02+x0
∴S△CMP=-x02+x
∵a=-<0,
∴S有最大值.
当x0=时,S的最大值是 ,
∵S△MCAP=S△CPM+S△ACP
∴四边形MCAP的面积的最大值为
此时M点的坐标为( ,)
所以存在这样的点M( ,),使得四边形MCAP的面积最大,其最大值为 .
解析分析:(1)在直角△OAC中,根据三角函数就可以求出∠CAO的度数,以及∠OCA的度数.而∠PCA=∠OCA,∠BCA=∠CAO,则∠PCB就可以求出.在直角△PCG中,根据三角函数可以求得CG,PG的长,从而得到P的坐标.
(2)P、A两点的坐标容易得到,根据待定系数法就可以求出抛物线的解析式.求出b,c的值.C点的坐标已知,代入函数的解析式,就可以判断是否在函数的图象上.
(3)根据点P及点C的坐标可得出直线PC的解析式,这样可得出k的值,再由此直线与有且只有一个交点,利用根的判别式可得出m的值.
(4)过点M作MF⊥x轴分别交CP、CB和x轴于E、N和F,过点P作PG⊥x轴交CB于G,根据S△CMP=s△CME+S△PME,四边形MCAP的面积就可以表示成OF的函数,利用函数的性质,就可以求出最值.
点评:本题主要考查了待定系数法求函数的解析式、翻折变换及二次函数最值问题,是一道难度较大的综合题,注意掌握最值问题基本的解决思路是转化为函数问题.