题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于A、B两点,B点的坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,-3),点P是直线BC下方抛物线上的一个动点.
(1)求二次函数解析式;
(2)连接PO,PC,并将△POC沿y轴对折,得到四边形.是否存在点P,使四边形为菱形?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)当点P运动到什么位置时,四边形ABPC的面积最大?求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积.
【答案】解:(1)将B、C两点的坐标代入,得
, 解得。
∴二次函数的解析式为。
(2)存在。如图1,假设抛物线上存在点P,使四边形为菱形,连接交CO于点E。
∵四边形为菱形, K∴PC=PO,且PE⊥CO。
∴OE=EC=,即P点的纵坐标为。
由解得:
(不合题意,舍去)。
∴存在这样的点,此时P点的坐标为(,)。
(3)如图2,连接PO,作PM⊥x于M,PN⊥y于N。设P点坐标为(x,),
由=0,得点A坐标为(-1,0)。
∴AO=1,OC=3, OB=3,PM=,PN=x。
∴S四边形ABPC=++
=AO·OC+OB·PM+OC·PN
=×1×3+×3×()+×3×x
==。
∴当x=时,四边形ABPC的面积最大.此时P点坐标为(,),四边形ABPC的最大面积为。
【解析】
试题(1)直接把B(3,0)、C(0,-3)代入可得到关于b、c的方程组,解方程组求得b,c,则从而求得二次函数的解析式。
(2)假设抛物线上存在点P,使四边形为菱形,连接交CO于点E,则PO=PC,根据翻折的性质得OP′=OP,CP′=CP,易得四边形POP′C为菱形,又E点坐标为(0, ),则点P的纵坐标为,把y=
代入可求出对应x的值,然后确定满足条件的P点坐标。
(3)由S四边形ABPC=++求出S四边形ABPC关于P点横坐标的函数表达式,应用二次函数的最值原理求解。