题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx﹣2经过点A(4,0),B(1,0).
(1)求出抛物线的解析式;
(2)点D是直线AC上方的抛物线上的一点,求△DCA面积的最大值;
(3)P是抛物线上一动点,过P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在P点,使得以A,P,M为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理.
【答案】(1)y=﹣x2+x﹣2;(2)当t=2时,△DAC面积最大为4;(3)符合条件的点P为(2,1)或(5,﹣2)或(﹣3,﹣14).
【解析】
(1)把A与B坐标代入解析式求出a与b的值,即可确定出解析式;(2)如图所示,过D作DE与y轴平行,三角形ACD面积等于DE与OA乘积的一半,表示出S与t的二次函数解析式,利用二次函数性质求出S的最大值即可;(3)存在P点,使得以A,P,M为顶点的三角形与△OAC相似,分当1<m<4时;当m<1时;当m>4时三种情况求出点P坐标即可.
(1)∵该抛物线过点A(4,0),B(1,0),
∴将A与B代入解析式得:,解得:,
则此抛物线的解析式为y=﹣x2+x﹣2;
(2)如图,设D点的横坐标为t(0<t<4),则D点的纵坐标为﹣t2+t﹣2,
过D作y轴的平行线交AC于E,
由题意可求得直线AC的解析式为y=x﹣2,
∴E点的坐标为(t,t﹣2),
∴DE=﹣t2+t﹣2﹣(t﹣2)=﹣t2+2t,
∴S△DAC=×(﹣t2+2t)×4=﹣t2+4t=﹣(t﹣2)2+4,
则当t=2时,△DAC面积最大为4;
(3)存在,如图,
设P点的横坐标为m,则P点的纵坐标为﹣m2+m﹣2,
当1<m<4时,AM=4﹣m,PM=﹣m2+m﹣2,
又∵∠COA=∠PMA=90°,
∴①当==2时,△APM∽△ACO,即4﹣m=2(﹣m2+m﹣2),
解得:m=2或m=4(舍去),
此时P(2,1);
②当==时,△APM∽△CAO,即2(4﹣m)=﹣m2+m﹣2,
解得:m=4或m=5(均不合题意,舍去)
∴当1<m<4时,P(2,1);
类似地可求出当m>4时,P(5,﹣2);
当m<1时,P(﹣3,﹣14),
综上所述,符合条件的点P为(2,1)或(5,﹣2)或(﹣3,﹣14).