题目内容
【题目】将直角边长为6的等腰Rt△AOC放在如图所示的平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点C、A分别在x、y轴的正半轴上,一条抛物线经过点A、C及点B(–3,0).
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点P是线段BC上一动点,过点P作AB的平行线交AC于点E,连接AP,当△APE的面积最大时,求点P的坐标;
(3)在第一象限内的该抛物线上是否存在点G,使△AGC的面积与(2)中△APE的最大面积相等?若存在,请求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=-x2+x+6.(2)点P的坐标为(,0).(3)点G的坐标为(,)或(,).
【解析】
试题分析:(1)已知OA、OC的长,可得A、C的坐标,即可用待定系数法求出抛物线的解析式.
(2)设出点P的横坐标,表示出CP的长,由于PE∥AB,可利用相似三角形△CPE∽△CBA,求出△APE的面积表达式,进而可将面积问题转换为二次函数的最值问题,根据函数的性质即可得到△APE的最大面积及对应的P点坐标.
(3)由于△AGC的面积无法直接求出,可用割补法求解,过G作GH⊥x轴于H,设出G点坐标,表示出△HGC、梯形AOHG的面积,它们的面积和减去△AOC的面积即可得到△AGC的面积表达式,然后将(2)题所得△APE的面积最大值代入上式中,联立抛物线的解析式即可得到点G的坐标.
试题解析:(1)如图,
∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A(0,6),
∴c=6.
∵抛物线的图象又经过点(-3,0)和(6,0),
∴,
解之得,
故此抛物线的解析式为:y=-x2+x+6.
(2)设点P的坐标为(m,0),
则PC=6-m,S△ABC=BCAO=×9×6=27;
∵PE∥AB,
∴△CEP∽△CAB;
∴,
即,
∴S△CEP=(6-m)2,
∵S△APC=PCAO=(6-m)×6=3(6-m),
∴S△APE=S△APC-S△CEP=3(6-m)-(6-m)2=-(m-)2+;
当m=时,S△APE有最大面积为;
此时,点P的坐标为(,0).
(3)如图,过G作GH⊥BC于点H,设点G的坐标为G(a,b),
连接AG、GC,
∵S梯形AOHG=a(b+6),
S△CHG=(6-a)b,
∴S四边形AOCG=a(b+6)+(6-a)b=3(a+b).
∵S△AGC=S四边形AOCG-S△AOC,
∴=3(a+b)-18,
∵点G(a,b)在抛物线y=-x2+x+6的图象上,
∴b=-a2+a+6,
∴=3(a-a2+a+6)-18,
化简,得4a2-24a+27=0,
解之得a1=,a2=;
故点G的坐标为(,)或(,).