题目内容

如图①.直线y=x-3与x轴、y轴分别交于B、C两点,点A在x轴负半轴上,且
OA
OC
=
1
3
.抛物线经过A、B、C三点,点P(m,n)是该抛物线上的一个动点(其中m>0,n<0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接PC、PB(如图①),△PBC是否有最大面积?若有,求出△PBC的最大面积和此时P点的坐标;若没有,请说明理由;
(3)D为线段AB中点,连结DP交BC于点E.连结AC(如图②),若以B,D,E为顶点的三角形与△ABC相似.直接写出此时点P的坐标.
考点:二次函数综合题
专题:
分析:(1)利用交点式求出二次函数解析式即可;
(2)求出△PBC的最大面积,可以联系二次函数的最值问题,分割图形求出即可;
(3)利用①当DE∥AC,则△BDE∽△BAC,②当∠BED=∠BAC,△BDE∽△BCA,进而求出P点坐标.
解答:解:(1)A(-1,0),B(3,0),C(0,-3)
设抛物线解析式为y=a(x+1)(x-3),把C(0,-3)代入得-3a=-3,
解得a=1.
∴抛物线的解析式为y=x2-2x-3.

(2)如图①所示:
作PF⊥x轴于点F,设△PBC的面积为S,则
S=S四边形OCPF+S△PFB-S△OBC
=
1
2
(3-n)m+
1
2
(3-m)(-n)-
1
2
×3×3,
=
3
2
m-
3
2
n-
9
2
,
又∵点P是抛物线上的点,
且m>0,n<0
∴n=m2-2m-3(0<m<3)
∴S=-
3
2
m2+
9
2
m
=-
3
2
(m-
3
2
)2+
27
8

∴当m=
3
2
时,△PBC的面积最大,最大面积为
27
8
,
把x=m=
3
2
代入y=x2-2x-3=(
3
2
)2-2×
3
2
-3=-
15
4
,
此时P点坐标为(
3
2
,-
15
4
);

(3)分两种情况:
①当DE∥AC,
∴△BDE∽△BAC,
∴
BD
AB
=
BE
EC
,
∵D为AB中点,
∴E点为BC中点,
∴E(
3
2
,-
3
2
)
∴设DE所在解析式为:y=kx+b,
∴
k+b=0
3
2
k+b=-
3
2
,
解得:
k=-3
b=3
,
∴DE所在解析式为:y=-3x+3,
则-3x+3=x2-2x-3,
解得:x1=2,x2=-3(不合题意舍去),
∴P1(2,-3);
②当∠BED=∠BAC,
∴△BDE∽△BCA,
同理可得出:P2(
5
,2-2
5
),
综上所述:P点坐标为:(2,-3),(
5
,2-2
5
).
点评:此题主要考查了用待定系数法求二次函数解析式,以及二次函数最值问题,利用分类讨论得出是解题关键,综合性比较强.
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