题目内容
【题目】已知,如图,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)、C(0,﹣3).
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(1)求抛物线的解析式.
(2)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.
(3)若点E在x轴上,点P在抛物线上,是否存在以A、C、E、P为顶点且以AC为一边的平行四边形?如存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=
x2+
x﹣3(2)
(3)P1(﹣3,﹣3)或P2(
,3)或P3(
,3)
【解析】
(1)把点B(1,0)、C(0,﹣3)标代入抛物线y=ax2+3ax+c求出a,c的值即可;
(2)过点D作DE∥y轴交AC于E,利用待定系数法求出直线AC的解析式,故可得出DE=﹣
(m+2)2+3,,再由当m=﹣2时,DE有最大值为3,此时,S△ACD有最大值,从而可求出结论;
(3) ①过点C作CP1∥x轴交抛物线于点P1,过点P1作P1E1∥AC交x轴于点E1 ,此时四边形ACP1E1为平行四边形,根据PC两点的纵坐标相等可得出P点坐标;②平移直线AC交x轴于点E,交x轴上方的抛物线于点P,当AC=PE时,四边形ACEP为平行四边形,令P(x,3),由
x2+
x﹣3=3,得出x的值即可得出P点坐标.
(1)解:将点B、C的坐标代入抛物线的解析式得:
,
解得:a=
,c=﹣3.
∴抛物线的解析式为y=
x2+
x﹣3.
(2)解:令y=0,则
x2+
x﹣3=0,解得x1=1,x2=﹣4,
∴A(﹣4,0)、B(1,0).
令x=0,则y=﹣3,
∴C(0,﹣3),
∴S△ABC=
×5×3=
.
设D(m,
m2+
m﹣3),
过点D作DE∥y轴交AC于E.直线AC的解析式为y=﹣
x﹣3,则E(m,﹣
m﹣3),
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DE=﹣
m﹣3﹣(
m2+
m﹣3)=﹣
(m+2)2+3,
当m=﹣2时,DE有最大值为3,
此时,S△ACD有最大值为
×DE×4=2DE=6.
∴四边形ABCD的面积的最大值为6+
=
,
(3)解:如图所示:
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①过点C作CP1∥x轴交抛物线于点P1 , 过点P1作P1E1∥AC交x轴于点E1 , 此时四边形ACP1E1为平行四边形,
∵C(0,﹣3),
∴设P1(x,﹣3),
∴
x2+
x﹣3=﹣3,
解得x1=0,x2=﹣3,
∴P1(﹣3,﹣3);
②平移直线AC交x轴于点E,交x轴上方的抛物线于点P,当AC=PE时,四边形ACEP为平行四边形,
∵C(0,﹣3),
∴设P(x,3),
∴
x2+
x﹣3=3,
解得x=
或x=
,
∴P2(
,3)或P3(
,3),
综上所述存在3个点符合题意,坐标分别是P1(﹣3,﹣3)或P2(
,3)或P3(
,3).