题目内容
【题目】如图1,在平面直径坐标系中,抛物线与x轴交于点A(﹣3,0).B(1,0),与y轴交于点C.
(1)直接写出抛物线的函数解析式;
(2)以OC为半径的⊙O与y轴的正半轴交于点E,若弦CD过AB的中点M,试求出DC的长;
(3)将抛物线向上平移个单位长度(如图2)若动点P(x,y)在平移后的抛物线上,且点P在第三象限,请求出△PDE的面积关于x的函数关系式,并写出△PDE面积的最大值.
【答案】(1);(2);(3)S△PDE=(<x<0),且△PDE面积的最大值为.
【解析】(1)将点A(﹣3,0)、B(1,0)代入中,得:,解得:,∴抛物线的函数解析式为.
(2)令中x=0,则y=﹣2,∴C(0,﹣2),∴OC=2,CE=4.
∵A(﹣3,0),B(1,0),点M为线段AB的中点,∴M(﹣1,0),∴CM==.
∵CE为⊙O的直径,∴∠CDE=90°,∴△COM∽△CDE,∴,∴DC=.
(3)将抛物线向上平移个单位长度后的解析式为=,令中y=0,即,解得:=,=.
∵点P在第三象限,∴<x<0.
过点P作PP′⊥y轴于点P′,过点D作DD′⊥y轴于点D′,如图所示.
在Rt△CDE中,CD=,CE=4,∴DE==,sin∠DCE==,在Rt△CDD′中,CD=,∠CD′D=90°,∴DD′=CDsin∠DCE=,CD′==,OD′=CD′﹣OC=,∴D(,),D′(0,),∵P(x,),∴P′(0,),∴S△PDE=S△DD′E+S梯形DD′P′P﹣S△EPP′=DD′ED′+(DD′+PP′)D′P′﹣PP′EP′=(<x<0),∵S△PDE==,<<0,∴当x=时,S△PDE取最大值,最大值为.
故:△PDE的面积关于x的函数关系式为S△PDE=(<x<0),且△PDE面积的最大值为.