题目内容
【题目】已知,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)直接写出C点的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)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.
【答案】(1) (0,﹣3);(2) y=x2+x﹣3;(3) 四边形ABCD面积的最大值为13.5.
【解析】
(1)由点B的坐标为(1,0),OC=3OB,且点C在y轴的负半轴上可求出点C的坐标;
(2)已知了B点坐标,易求得OB、OC的长,进而可将B、C的坐标代入抛物线中,求出待定系数的值,即可得出抛物线的解析式.
(3)根据A、C的坐标,易求得直线AC的解析式.由于AB、OC都是定值,则△ABC的面积不变,若四边形ABCD面积最大,则△ADC的面积最大;可过D作x轴的垂线,交AC于M,x轴于N;易得△ADC的面积是DM与OA积的一半,可设出N点的坐标,分别代入直线AC和抛物线的解析式中,即可求出DM的长,进而可得出四边形ABCD的面积与N点横坐标间的函数关系式,根据所得函数的性质即可求出四边形ABCD的最大面积.
(1)∵点B的坐标为(1,0),OC=3OB,
∴OB=1,OC=3,
∴点C的坐标为(0,﹣3).
(2)将B(1,0)、C(0,﹣3)代入y=ax2+3ax+c,得:
,解得:,
∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣3.
(3)过点D作直线DE∥y轴,交AC于点E,交x轴于点F,过点C作CG⊥DE于点G,如图所示.
当y=0时,有x2+x﹣3=0,
解得:x1=﹣4,x2=1,
∴点A的坐标为(﹣4,0),
∴AB=5.
设直线AC的解析式为y=kx+b(k≠0),
将A(﹣4,0)、C(0,﹣3)代入y=kx+b,得:
,解得:,
∴直线AC的解析式为y=﹣x﹣3.
设点D的坐标为(t,x2+x﹣3),则点E的坐标为(t,﹣ t﹣3),
∴ED=﹣t﹣3﹣(x2+x﹣3)=﹣t2﹣3t,
∴S四边形ABCD=S△ABC+S△AED+S△CED,
=ABOC+EDAF+EDCG,
=ABOC+EDAO,
=×5×3+×4(﹣t2﹣3t),
=﹣t2﹣6t+=﹣(t+2)2+.
∵﹣<0,
∴当t=﹣2时,四边形ABCD的面积取最大值,最大值为.
答:四边形ABCD面积的最大值为.