如图,抛物线y=-x2+4与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,点P是抛物线上的一个动点且在第一象限,过点P作x轴的垂线,垂足为D,交直线BC于点E.
(1)求点A、B、C的坐标和直线BC的解析式;
(2)求△ODE面积的最大值及相应的点E的坐标;
(3)是否存在以点P、O、D为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)在y=-x2+4中,当y=0时,即-x2+4=0,解得x=±2.
当x=0时,即y=0+4,解得y=4.
所以点A、B、C的坐标依次是A(-2,0)、B(2,0)、C(0,4).
设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),
则,解得.
所以直线BC的解析式为y=-2x+4.?????????…3分
(2)∵点E在直线BC上,
∴设点E的坐标为(x,-2x+4),
则△ODE的面积S可表示为:.
∴当x=1时,△ODE的面积有最大值1.
此时,-2x+4=-2×1+4=2,
∴点E的坐标为(1,2).??…5分
(3)存在以点P、O、D为顶点的三角形与△OAC相似,理由如下:
设点P的坐标为(x,-x2+4),0<x<2.
因为△OAC与△OPD都是直角三角形,分两种情况:
①当△PDO∽△COA时,,,
解得,(不符合题意,舍去).
当时,.
此时,点P的坐标为.
②当△PDO∽△AOC时,,,
解得,(不符合题意,舍去).
当时,=.
此时,点P的坐标为.
综上可得,满足条件的点P有两个:,.???…9分.
解析分析:(1)在抛物线解析式y=-x2+4中,令y=0,解方程可求得点A、点B的坐标;令x=0,可求得顶点C的坐标.已知点B、C的坐标,利用待定系数法求出直线BC的解析式;
(2)求出△ODE面积的表达式,利用二次函数的性质求出最大值,并确定点E的坐标;
(3)本问为存在型问题.因为△OAC与△OPD都是直角三角形,需要分类讨论:
①当△PDO∽△COA时,由得PD=2OD,列方程求出点P的坐标;
②当△PDO∽△AOC时,由得OD=2PD,列方程求出点P的坐标.
点评:本题是二次函数压轴题,考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、二次函数的最值、相似三角形、解方程等知识点,难度不大.第(3)问是存在型问题,可能存在两种符合条件的情况,需要分类讨论,避免漏解.