問題詳情:
如圖,在平面直角座標系xOy中,已知二次函數y=Ax2+2Ax+C的圖象與y軸交於點C(0,3),與x軸交於A、B兩點,點B的座標爲(-3,0).
(1)求二次函數的解析式及頂點D的座標;
(2)點M是第二象限內拋物線上的一動點,若直線OM把四邊形ACDB分成面積爲1∶2的兩部分,求出此時點M的座標;
(3)點P是第二象限內拋物線上的一動點,當點P在何處時△CPB的面積最大?求出最大面積?並求出此時點P的座標.
【回答】
解:(1)根據題意將B(-3,0),C(0,3)代入拋物線解析式,
得,解得,
∴二次函數的解析式爲y=-x2-2x+3,
將其化爲頂點式爲y=-(x+1)2+4,
∴頂點D的座標爲(-1,4);
(2)如解圖①,連接OD、AD、AD與y軸交於點F,
第4題解圖①
S△OBD=×3×4=6,S四邊形ACDB=S△ABD+S△CDF+S△ACF=×4×4+×1×1+×1×1+×1×1=9,
因此直線OM必過線段BD,
由B(-3,0),D(-1,4)得線段BD的解析式爲y=2x+6,
設直線OM與線段BD交於點E,
則△OBE的面積可以爲3或6.
①當S△OBE=3時,×3×yE=3,解得yE=2,將y=2代入y=2x+6中,得x=-2,
∴E點座標(-2,2).
則直線OE的解析式爲y=-x.
設M點座標爲(x,-x),聯立拋物線的解析式可得-x=-x2-2x+3,
解得x1=,x2=(捨去).
∴點M(,);
②當S△OBE=6時,×3×yE=6,解得yE=4,
將y=4代入y=2x+6中得x=-1,此時點E、M、D三點重合.
∴點M座標爲(-1,4);
綜上所述,點M的座標爲(,),(-1,4).
(3)如解圖②,連接OP,設P點的座標爲(M,-M2-2M+3),
第4題解圖②
∵點P在拋物線上,
∴S△CPB=S△CPO+S△OPB-S△COB
=OC·(-M)+OB·(-M2-2M+3)-OC·OB
=-M+(-M2-2M+3)-
=-(M2+3M)
=-(M+)2+.
∵-3<M<0,
∴當M=-時,(-M2-2M+3)=,△CPB的面積有最大值.
∴當點P的座標爲(-,)時,△CPB的面積有最大值,且最大值爲.
知識點:二次函數與一元二次方程
題型:綜合題