题目内容
【题目】定义:对于抛物线y=ax2+bx+c(a、b、c是常数,a≠0),若b2=ac,则称该抛物线为黄金抛物线.例如:y=x2﹣x+1是黄金抛物线
(1)请再写出一个与上例不同的黄金抛物线的解析式;
(2)将黄金抛物线y=x2﹣x+1沿对称轴向下平移3个单位
①直接写出平移后的新抛物线的解析式;
②新抛物线如图所示,与x轴交于A、B(A在B的左侧),与y轴交于C,点P是直线BC下方的抛物线上一动点,连结PO、PC,并把△POC沿CO翻折,得到四边形POP′C,那么是否存在点P,使四边形POP′C为菱形?若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.
③当直线BC下方的抛物线上动点P运动到什么位置时,四边形 OBPC的面积最大并求出此时P点的坐标和四边形OBPC的最大面积.
【答案】(1)y=x2+x+1;(2)①:y=x2﹣x﹣2;②存在P点的坐标为(,﹣1);当x=1时,最大值是3,P(1,﹣2)
【解析】
(1)直接根据黄金抛物线的定义写一个解析式即可;
(2)①根据平移的知识直接写出新抛物线的解析式;
②设P点坐标为(x,x2﹣x﹣2),PP′交CO于E,若四边形POP′C是菱形,则有PC=PO,连结PP′则PE⊥CO于E,P点的横坐标为﹣1,进而解方程求出x的值;
③过点P作y轴的平行线与BC交于点Q,与OB交于点F,设P(x,x2﹣x﹣2),先求出BC的直线解析式,进而设Q点的坐标为(x,x﹣2),根据S四边形OBPC=S△OBC+S△BPQ+S△CPQ列出x的二次函数解析式,根据二次函数的性质求出满足条件的P点坐标以及面积最大值.
解:(1)不唯一,例如:y=x2+x+1;
(2)①:y=x2﹣x﹣2;
②存在点P,如图1,使四边形POP′C为菱形.
设P点坐标为(x,x2﹣x﹣2),PP′交CO于E
若四边形POP′C是菱形,则有PC=PO.
连结PP′则PE⊥CO于E,
∴OE=EC=1,
∴y=﹣1,
∴x2﹣x﹣2=﹣1
解得x1=,x2=(不合题意,舍去)
∴P点的坐标为(,﹣1);
③过点P作y轴的平行线与BC交于点Q,与OB交于点F,如图2
设P(x,x2﹣x﹣2),
易得,直线BC的解析式:y=x﹣2
则Q点的坐标为(x,x﹣2).
S四边形OBPC=S△OBC+S△BPQ+S△CPQ
=OBOC+QPOF+QPFB=
=﹣(x﹣1)2+3,
当x=1时,四边形OBPC的面积最大
此时P点的坐标为(1,﹣2),
四边形OBPC的面积最大值是3.