题目内容
【题目】已知,如图抛物线y=ax2+3ax+c(a>0)与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点,点A在点B左侧.点B的坐标为(1,0),OC=3OB,
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D是线段AC下方抛物线上的动点,求四边形ABCD面积的最大值;
(3)若点E在x轴上,点P在抛物线上.是否存在以A,C,E,P为顶点且以AC为一边的平行四边形?若存在,写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2+x-3;(2)13.5;(3)存在,P1(-3,-3),P2(,3),P3( ,3).
【解析】
(1)根据OC=3OB,B(1,0),求出C点坐标(0,-3),把点B,C的坐标代入y=ax2+2ax+c,求出a点坐标即可求出函数解析式;
(2)过点D作DE∥y轴分别交线段AC于点E.设D(m,m2+2m-3),然后求出DE的表达式,把S四边形ABCD分解为S△ABC+S△ACD,转化为二次函数求最值;
(3)①过点C作CP1∥x轴交抛物线于点P1,过点P1作P1E1∥AC交x轴于点E1,此时四边形ACP1E1为平行四边形.②平移直线AC交x轴于点E,交x轴上方的抛物线于点P2,P3,由题意可知点P2、P3的纵坐标为3,从而可求得其横坐标.
(1)∵B的坐标为(1,0),
∴OB=1.
∵OC=3OB=3,点C在x轴下方,
∴C(0,-3).
∵将B(1,0),C(0,-3)代入抛物线的解析式得:
,解得:a=,C=-3,
∴抛物线的解析式为y=x-3.
(2)如图1所示:过点D作DE∥y,交AC于点E.
∵x=-=-,B(1,0),
∴A(-4,0).
∴AB=5.
∴S△ABC=ABOC=×5×3=7.5.
设AC的解析式为y=kx+b.
∵将A(-4,0)、C(0,-3)代入得:
,解得:k=-,=-3,
∴直线AC的解析式为y=-x-3.
设D(a,a2+a-3),则E(a,-a-3).
∵DE=-(a+2)2+3,
∴当a=-2时,DE有最大值,最大值为3.
∴△ADC的最大面积=DEAO=×3×4=6.
∴四边形ABCD的面积的最大值为13.5.
(3)存在.
①如图2,过点C作CP1∥x轴交抛物线于点P1,过点P1作P1E1∥AC交x轴于点E1,此时四边形ACP1E1为平行四边形.
∵C(0,-3),令x-3=-3,
∴x1=0,x2=-3.
∴P1(-3,-3).
②平移直线AC交x轴于点E2,E3,交x轴上方的抛物线于点P2,P3,当AC=P2E2时,四边形ACE2P2为平行四边形,当AC=P3E3时,四边形ACE3P3为平行四边形.
∵C(0,-3),
∴P2,P3的纵坐标均为3.
令y=3得:x-3=3,解得;x1=,x2=.
∴P2(,3),P3(,3).
综上所述,存在3个点符合题意,坐标分别是:P1(-3,-3),P2(,3),P3( ,3).