Question

【題目】如圖，已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c（a≠0）的圖象經(jīng)過(guò)A（-1，0）、B（4，0）、C（0，2）三點(diǎn)．

（1）求該二次函數(shù)的解析式；

（2）點(diǎn)D是該二次函數(shù)圖象上的一點(diǎn)，且滿足∠DBA=∠CAO（O是坐標(biāo)原點(diǎn)），求點(diǎn)D的坐標(biāo)；

（3）點(diǎn)P是該二次函數(shù)圖象上位于一象限上的一動(dòng)點(diǎn)，連接PA分別交BC，y軸與點(diǎn)E、F，若△PEB、△CEF的面積分別為S1、S2，求S1-S2的最大值．

Answer 1

【答案】見(jiàn)解析

【解析】

（1）由A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)，利用待定系數(shù)法可求得拋物線解析式；

（2）當(dāng)點(diǎn)D在x軸上方時(shí)，則可知當(dāng)CD∥AB時(shí)，滿足條件，由對(duì)稱性可求得D點(diǎn)坐標(biāo)；當(dāng)點(diǎn)D在x軸下方時(shí)，可證得BD∥AC，利用AC的解析式可求得直線BD的解析式，再聯(lián)立直線BD和拋物線的解析式可求得D點(diǎn)坐標(biāo)；

（3）過(guò)點(diǎn)P作PH∥y軸交直線BC于點(diǎn)H，可設(shè)出P點(diǎn)坐標(biāo)，從而可表示出PH的長(zhǎng)，可表示出△PEB的面積，進(jìn)一步可表示出直線AP的解析式，可求得F點(diǎn)的坐標(biāo)，聯(lián)立直線BC和PA的解析式，可表示出E點(diǎn)橫坐標(biāo)，從而可表示出△CEF的面積，再利用二次函數(shù)的性質(zhì)可求得S1-S2的最大值．

（1）由題意可得，解得，

∴拋物線解析式為y=-；

（2）當(dāng)點(diǎn)D在x軸上方時(shí)，過(guò)C作CD∥AB交拋物線于點(diǎn)D，如圖1，

∵A、B關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱，C、D關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱，

∴四邊形ABDC為等腰梯形，

∴∠CAO=∠DBA，即點(diǎn)D滿足條件，

∴D（3，2）；

當(dāng)點(diǎn)D在x軸下方時(shí)，

∵∠DBA=∠CAO，

∴BD∥AC，

∵C（0，2），

∴可設(shè)直線AC解析式為y=kx+2，把A（-1，0）代入可求得k=2，

∴直線AC解析式為y=2x+2，

∴可設(shè)直線BD解析式為y=2x+m，把B（4，0）代入可求得m=-8，

∴直線BD解析式為y=2x-8，

聯(lián)立直線BD和拋物線解析式可得

，解得或，

∴D（-5，-18）；

綜上可知滿足條件的點(diǎn)D的坐標(biāo)為（3，2）或（-5，-18）；

（3）過(guò)點(diǎn)P作PH∥y軸交直線BC于點(diǎn)H，如圖2，

設(shè)P（t，-t+2），

由B、C兩點(diǎn)的坐標(biāo)可求得直線BC的解析式為y=- ，

∴H（t，-），

∴PH=yP-yH=-

=-，

設(shè)直線AP的解析式為y=px+q，

∴，解得，

∴直線AP的解析式為y=（-t+2）（x+1），令x=0可得y=2-t，

∴F（0，2-t），

∴CF=2-（2-t）=t，

聯(lián)立直線AP和直線BC解析式可得

，解得x=，即E點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，

∴S1=PH（xB-xE）=（-t2+2t）（5-），S2=，

∴S1-S2=（-t2+2t）（5-）-，=-t2+5t=-（t-）2+，

∴當(dāng)t=時(shí)，有S1-S2有最大值，最大值為．