题目内容
如图,已知抛物线y=﹣
x2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,8)、B(8,0)和点E,动点C从原点O开始沿OA方向以每秒1个单位长度移动,动点D从点B开始沿BO方向以每秒1个单位长度移动,动点C、D同时出发,当动点D到达原点O时,点C、D停止运动.
(1)直接写出抛物线的解析式: ;
(2)求△CED的面积S与D点运动时间t的函数解析式;当t为何值时,△CED的面积最大?最大面积是多少?
(3)当△CED的面积最大时,在抛物线上是否存在点P(点E除外),使△PCD的面积等于△CED的最大面积?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)将点A(0,8)、B(8,0)代入抛物线y=﹣
x2+bx+c得:
,
解得:b=3,c=8,
∴抛物线的解析式为:y=﹣
x2+3x+8,
故答案为:y=﹣
x2+3x+8;
(2)∵点A(0,8)、B(8,0),
∴OA=8,OB=8,
令y=0,得:﹣
x2+3x+8=0,
解得:x18,x2=2,
∵点E在x轴的负半轴上,
∴点E(﹣2,0),
∴OE=2,
根据题意得:当D点运动t秒时,BD=t,OC=t,
∴OD=8﹣t,
∴DE=OE+OD=10﹣t,
∴S=
•DE•OC=
•(10﹣t)•t=﹣
t2+5t,
即S=﹣
t2+5t=﹣
(t﹣5)2+
,
∴当t=5时,S最大=
;
(3)由(2)知:当t=5时,S最大=
,
∴当t=5时,OC=5,OD=3,
∴C(0,5),D(3,0),
由勾股定理得:CD=
,
设直线CD的解析式为:y=kx+b,
将C(0,5),D(3,0),代入上式得:
k=﹣
,b=5,
∴直线CD的解析式为:y=﹣
x+5,
过E点作EF∥CD,交抛物线与点P,如图1,
![]()
设直线EF的解析式为:y=﹣
x+b,
将E(﹣2,0)代入得:b=﹣
,
∴直线EF的解析式为:y=﹣
x﹣
,
将y=﹣
x﹣
,与y=﹣
x2+3x+8联立成方程组得:
,
解得:
,
,
∴P(
,﹣
);
过点E作EG⊥CD,垂足为G,
∵当t=5时,S△ECD=
=
,
∴EG=
,
过点D作DN⊥CD,垂足为N,且使DN=
,过点N作NM⊥x轴,垂足为M,如图2,
![]()
可得△EGD∽△DMN,
∴
,
即:
,
解得:DM=
,
∴OM=
,
由勾股定理得:MN=
=
,
∴N(
,
),
过点N作NH∥CD,与抛物线交与点P,如图2,
设直线NH的解析式为:y=﹣
x+b,
将N(
,
),代入上式得:b=
,
∴直线NH的解析式为:y=﹣
x+
,
将y=﹣
x+
,与y=﹣
x2+3x+8联立成方程组得:
,
解得:
,
,
∴P(8,0)或P(
,
),
综上所述:当△CED的面积最大时,在抛物线上存在点P(点E除外),使△PCD的面积等于△CED的最大面积,点P的坐标为:P(
,﹣
)或P(8,0)或P(
,
)