题目内容
【题目】如图,已知抛物线y=ax2+bx+c经过A (1,0)、B(0,3)及C(3,0)点,动点D从原点O开始沿OB方向以每秒1个单位长度移动,动点E从点C开始沿CO方向以每秒1个长度单位移动,动点D、E同时出发,当动点E到达原点O时,点D、E停止运动.
(1)求抛物线的解析式及顶点P的坐标;
(2)若F(﹣1,0),求△DEF的面积S与E点运动时间t的函数解析式;当t为何值时,△DEF的面积最大?最大面积是多少?
(3)当△DEF的面积最大时,抛物线的对称轴上是否存在一点N,使△EBN是直角三角形?若存在,求出N点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2﹣4x+3,(2,﹣1);(2)当t=2时,S最大=2;(3)N点的坐标(2,2),(2,1),(2,),(2,).
【解析】
试题分析:(1)根据待定系数法,可得函数解析式,根据配方法,可得顶点坐标;
(2)根据三角形的面积公式,可得函数解析式,根据二次函数的性质,可得答案;
(3)根据勾股定理的逆定理,可得关于a的方程,根据解方程,可得N点坐标.
解:(1)将A (1,0)、B(0,3)及C(3,0)代入函数解析式,得
,
解得,
抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3,
配方,得y=(x﹣2)2﹣1,顶点P的坐标为(2,﹣1);
(2)如图1
,
由题意,得
CE=t,OE=3﹣t,FE=4﹣t,OD=t.
S=FEOD=(4﹣t)t=﹣t2+2t=﹣(t﹣2)2+2,
当t=2时,S最大=2;
(3)当△DEF的面积最大时,E(1,0),设N(2,a),
BN2=4+(a﹣3)2,EN2=1+a2,BE2=1+9=10,
①当BN2+EN2=BE2时,4+9﹣6a+a2+a2+1=10,化简,得
a2﹣3a+2=0,解得a=2,a=1,N(2,2),N(2,1);
②当BN2+BE2=EN2时,4+9﹣6a+a2+10=1+a2,化简,得
6a=22,解得a=,N(2,);
③当BE2+EN2=BN2时,1+a2+10=4+9﹣6a+a2,
化简,得
6a=2,解得a=,N(2,),
综上所述:N点的坐标(2,2),(2,1),(2,),(2,).