题目内容
【题目】如图(1),已知抛物线y=ax2+bx﹣3的对称轴为x=1,与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C,一次函数y=x+1经过A,且与y轴交于点D.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)如图(2),点P为抛物线B、C两点间部分上的任意一点(不含B,C两点),设点P的横坐标为t,设四边形DCPB的面积为S,求出S与t的函数关系式,并确定t为何值时,S取最大值?最大值是多少?
(3)如图(3),将△ODB沿直线y=x+1平移得到△O′D′B′,设O′B′与抛物线交于点E,连接ED′,若ED′恰好将△O′D′B′的面积分为1:2两部分,请直接写出此时平移的距离.
【答案】
(1)
解:把y=0代入直线的解析式得:x+1=0,解得x=﹣1,
∴A(﹣1,0).
∵抛物线的对称轴为x=1,
∴B的坐标为(3,0).
将x=0代入抛物线的解析式得:y=﹣3,
∴C(0,﹣3).
设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣3),将C(0,﹣3)代入得:﹣3a=﹣3,解得a=1,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3.
(2)
解:如图1所示:连结OP.
将x=0代入直线AD的解析式得:y=1,
∴OD=1.
由题意可知P(t,t2﹣2t﹣3).
∵四边形DCPB的面积=△ODB的面积+△OBP的面积+△OCP的面积,
∴S= ×3×1+ ×3×(﹣t2+2t+3)+ ×3×t,整理得:S=﹣ t2+ t+6.
配方得:S=﹣ (t﹣ )2+ .
∴当t= 时,S取得最大值,最大值为 .
(3)
解:如图2所示:
设点D′的坐标为(a,a+1),O′(a,a).
当△D′O′E的面积:D′EB′的面积=1:2时,则O′E:EB′=1:2.
∵O′B′=0B=3,
∴O′E=1.
∴E(a+1,a).
将点E的坐标代入抛物线的解析式得:(a+1)2﹣2(a+1)﹣3=a,整理得:a2﹣a﹣4=0,解得:a= 或a= .
∴O′的坐标为( , )或( , ).
∴OO′= 或OO′= .
∴△DOB平移的距离为 或 .
当△D′O′E的面积:D′EB′的面积=2:1时,则O′E:EB′=2:1.
∵O′B′=0B=3,
∴O′E=2.
∴E(a+2,a).
将点E的坐标代入抛物线的解析式得:(a+2)2﹣2(a+2)﹣3=a,整理得:a2﹣a﹣4=0,解得:a= 或a= .
∴O′的坐标为( , )或( , ).
∴OO′= 或OO′= .
∴△DOB平移的距离为 或 .
综上所述,当△D′O′B′沿DA方向平移 或 单位长度,或沿AD方向平移 或 个单位长度时,ED′恰好将△O′D′B′的面积分为1:2两部分.
【解析】(1)先求得点A的坐标,然后利用抛物线的对称性可求得点B的坐标,然后求得点C的坐标,设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣3),将C(0,﹣3)代入求得a的值即可;(2)连结OP.先求得点D的坐标,从而可得到OD的长,设P(t,t2﹣2t﹣3),然后依据四边形DCPB的面积=△ODB的面积+△OBP的面积+△OCP的面积可得到S与t的函数关系式,利用配方法可求得S的最大值以及对应的t的值;(3)设点D′的坐标为(a,a+1),O′(a,a),当△D′O′E的面积:D′EB′的面积=1:2时,E(a+1,a),将点E的坐标代入抛物线的解析式可求得a的值,从而得到O′的坐标,然后求得OO′的长即可,当△D′O′E的面积:D′EB′的面积=2:1时,E(a+2,a),同理可求得OO′的长,从而可得到△B′O′D′平移的距离.