题目内容
【题目】已知抛物线y=ax2+2x+c的图象与x轴交于点A(3,0)和点C,与y轴交于点B(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上找一点D,使得点D到点B、C的距离之和最小,并求出点D的坐标解:;
(3)在第一象限的抛物线上,是否存在一点P,使得△ABP的面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
解:∵抛物线y=ax2+2x+c的图象经过点A(3,0)和点B(0,3),
∴ ,解得a=﹣1,c=3,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3.
(2)
对称轴为x= =1,
令y=﹣x2+2x+3=0,解得x1=3,x2=﹣1,∴C(﹣1,0).
如图1所示,连接AB,与对称轴x=1的交点即为所求之D点,由于A、C两点关于对称轴对称,则此时DB+DC=DB+DA=AB最小.
设直线AB的解析式为y=kx+b,由A(3,0)、B(0,3)可得:
,解得k=﹣1,b=3,
∴直线AB解析式为y=﹣x+3.
当x=1时,y=2,∴D点坐标为(1,2).
(3)
解:结论:存在.
如图2所示,
设P(x,y)是第一象限的抛物线上一点,
过点P作PN⊥x轴于点N,则ON=x,PN=y,AN=OA﹣ON=3﹣x.
S△ABP=S梯形PNOB+S△PNA﹣S△AOB
= (OB+PN)ON+ PNAN﹣ OAOB
= (3+y)x+ y(3﹣x)﹣ ×3×3
= (x+y)﹣ ,
∵P(x,y)在抛物线上,∴y=﹣x2+2x+3,代入上式得:
S△ABP= (x+y)﹣ =﹣ (x2﹣3x)=﹣ (x﹣ )2+ ,
∴当x= 时,S△ABP取得最大值.
当x= 时,y=﹣x2+2x+3= ,∴P( , ).
所以,在第一象限的抛物线上,存在一点P,使得△ABP的面积最大;P点的坐标为( , ).
【解析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)连接AB,与对称轴x=1的交点即为所求之D点.为求D点坐标,需先求出直线AB的解析式,然后令x=1求得y,即可求出D点坐标;(3)本问关键是求出△ABP的面积表达式.这个表达式是一个关于P点横坐标的二次函数,利用二次函数求极值的方法可以确定P点的坐标.
【考点精析】掌握二次函数的性质是解答本题的根本,需要知道增减性:当a>0时,对称轴左边,y随x增大而减小;对称轴右边,y随x增大而增大;当a<0时,对称轴左边,y随x增大而增大;对称轴右边,y随x增大而减小.