题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,抛物线经过、、三点,连接、、,线段交轴于点,已知实数、分别是方程的两根.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点为线段上的一个动点(不与点、重合),直线与抛物线交于、两点(点在轴右侧),连接、.
①求面积的最大值,并写出此时点的坐标;②当为等腰三角形时,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为:;(2)①△OBD面积最大值为,此时点D();②点P()或()或()
【解析】
(1)解方程即可求得A和B的坐标,代入即可求得抛物线的解析式;
(2)①过D作DG⊥x轴于G,交OB于点Q,过点B作BH⊥x轴于H,用d表示D点和Q点的坐标,根据,可得S和d的关系式,进而可得的最大值以及此时点D的坐标;②求出直线AB的解析式,即可得OC的长度,设点P(p,-p)对△OPC为等腰三角形的情况分类讨论:(1)OP=OC;(2)OP=PC,;(3)OC=PC,分别根据两点间距离公式以及线段垂直平分线的性质求出p的值即可求得点P的坐标.
解:(1)∵
∴
又m<n
∴m=-1,n=3
又∵抛物线过点O(0,0)
所以将A(-1,-1),B(3,-3)代入抛物线解析式中,
可得
解得
∴抛物线的解析式为:.
(2)①如下图所示,过D作DG⊥x轴于G,交OB于点Q,过点B作BH⊥x轴于H,
设点D(d,),
易得直线OB的解析式为:y=-x
∴Q(d,-d)
∴
=
=
=
=
=
∴当时,取最大值,最大值为,此时D()
故△OBD面积最大值为,此时点D().
②设直线AB的解析式为:y=kx+b,将点A(-1,-1),B(3,-3)代入得:
,解得
∴直线AB的解析式为:
令x=0得:y=
∴OC=
同理可知直线OB的解析式为:y=-x
∴设点P(p,-p)且p>0
根据两点间距离公式对△OPC为等腰三角形的情况分类讨论:
(1)OP=OC,∴OP=
∴p=(舍去)或p=
∴点P()
(2)OP=PC,∴P在线段OC中垂线上
∴P的纵坐标为
又点P在OB上
∴P()
(3)OC=PC,∴PC=
解得:p=0(舍去)或p=
∴点P()
综上所述:点P()或()或().