問題詳情:
如圖①,已知拋物線y=ax2+bx+c的圖象經過點A(0,3)、B(1,0),其對稱軸爲直線l:x=2,過點A作AC∥x軸交拋物線於點C,∠AOB的平分線交線段AC於點E,點P是拋物線上的一個動點,設其橫座標爲m.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若動點P在直線OE下方的拋物線上,連結PE、PO,當m爲何值時,四邊形AOPE面積最大,並求出其最大值;
(3)如圖②,F是拋物線的對稱軸l上的一點,在拋物線上是否存在點P使△POF成爲以點P爲直角頂點的等腰直角三角形?若存在,直接寫出所有符合條件的點P的座標;若不存在,請說明理由.
【回答】
解:(1)如圖1,設拋物線與x軸的另一個交點爲D,
由對稱*得:D(3,0),
設拋物線的解析式爲:y=a(x﹣1)(x﹣3),
把A(0,3)代入得:3=3a,
a=1,
∴拋物線的解析式;y=x2﹣4x+3;
(2)如圖2,設P(m,m2﹣4m+3),
∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,
∴∠AOE=45°,
∴△AOE是等腰直角三角形,
∴AE=OA=3,
∴E(3,3),
易得OE的解析式爲:y=x,
過P作PG∥y軸,交OE於點G,
∴G(m,m),
∴PG=m﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+5m﹣3,
∴S四邊形AOPE=S△AOE+S△POE,
=×3×3+PG•AE,
=+×3×(﹣m2+5m﹣3),
=﹣+,
=﹣(m﹣)2+,
∵﹣<0,
∴當m=時,S有最大值是;
(3)如圖3,過P作MN⊥y軸,交y軸於M,交l於N,
∵△OPF是等腰直角三角形,且OP=PF,
易得△OMP≌△PNF,
∴OM=PN,
∵P(m,m2﹣4m+3),
則﹣m2+4m﹣3=2﹣m,
解得:m=或,
∴P的座標爲(,)或(,);
如圖4,過P作MN⊥x軸於N,過F作FM⊥MN於M,
同理得△ONP≌△PMF,
∴PN=FM,
則﹣m2+4m﹣3=m﹣2,
解得:x=或;
P的座標爲(,)或(,);
綜上所述,點P的座標是:(,)或(,)或(,)或(,).
知識點:二次函數與一元二次方程
題型:綜合題