Question

如图所示，抛物线y=ax²+bx+c经过原点O，与x轴交于另一点N，直线y=kx+4与两坐标轴分别交于A、D两点，与抛物线交于B（1，m）、C（2，2）两点．
（1）求直线与抛物线的解析式；
（2）若抛物线在x轴上方的部分有一动点P（x，y），设∠PON=α，求当△PON的面积最大时tanα的值；
（3）若动点P保持（2）中的运动路线，问是否存在点P，使得△POA的面积等于△PON面积的

8

15

？若存在，请求出点P的坐标；若不存在，请说明理由．

Answer 1

（1）将点C（2，2）代入直线y=kx+4，可得k=-1
所以直线的解析式为y=-x+4
当x=1时，y=3，
所以B点的坐标为（1，3）
将B、C、O三点的坐标分别代入抛物线y=ax²+bx+c，
可得

a+b+c=3 4a+2b+c=2 c=0

解得

a=-2 b=5 c=0

，
所以所求的抛物线为y=-2x²+5x．

（2）因为ON的长是一定值，
所以当点P为抛物线的顶点时，△PON的面积最大，
又该抛物线的顶点坐标为（

5

4

，

25

8

），此时tan∠PON=

y

x

=

25

8

：

5

4

=

5

2

．

（3）存在；
把x=0代入直线y=-x+4得y=4，所以点A（0，4）
把y=0代入抛物线y=-2x²+5x
得x=0或x=

5

2

，所以点N（

5

2

，0）
设动点P坐标为（x，y），
其中y=-2x²+5x （0＜x＜

5

2

）
则得：S_△OAP=

1

2

|OA|•x=2x
S_△ONP=

1

2

|ON|•y=

1

2

×

5

2

•（-2x²+5x）=

5

4

（-2x²+5x）
由S_△OAP=

8

15

S_△ONP，
即2x=

8

15

•

5

4

（-2x²+5x）
解得x=0或x=1，舍去x=0
得x=1，由此得y=3
所以得点P存在，其坐标为（1，3）．