如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(m,m),点B的坐标为(n,-n),抛物线经过A,O,B三点,连接OA,OB,AB,线段AB交y轴于点C.已知实数m,n(m<n)是方程的两根.
(1)求抛物线的解析式.
(2)若P为线段OB上的一个动点(不与点O,B重合),直线PC与抛物线交于D,E两点(点D在y轴右侧),连接OD,BD.
①当△OPC为等腰三角形时,求点P的坐标;
②求△BOD面积的最大值,并写出此时点D的坐标.
如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(m,m),点B的坐标为(n,-n),抛物线经过A,O,B三点,连接OA,OB,AB,线段AB交y轴于点C.已知实数m,n(m<n)是方程的两根.
(1)求抛物线的解析式.
(2)若P为线段OB上的一个动点(不与点O,B重合),直线PC与抛物线交于D,E两点(点D在y轴右侧),连接OD,BD.
①当△OPC为等腰三角形时,求点P的坐标;
②求△BOD面积的最大值,并写出此时点D的坐标.
解:(1)解方程x2-2x-3=0,得x1=3,x2=-1.
∵m<n,∴m=-1,n=3.
∴A(-1,-1),B(3,-3). …………(2分)
∵抛物线过原点,
∴可设抛物线的解析式为y=ax2+bx,得
解得
∴抛物线的解析式为y=-x2+
x. …………(4分)
(2)①设直线AB的解析式为y=kx+b,根据题意,得
解得
∴直线AB的解析式为y=-x-
, …………(5分)
∴C(0,-).
又∵直线OB的解析式为y=-x,
故设P(x,-x). …………………(6分)
∵△OPC为等腰三角形,则
Ⅰ)当OC=OP时,x2+(-x)2=,
解得x1=,x2=-
(舍去),
∴P1(,-
).
(Ⅱ)当PO=PC时,x2+(-x)2=x2+(x-)2,
解得x=,
∴P2(,-
).
(Ⅲ)当OC=PC时,x2+(x-)2=
,
解得x1=,x2=0(舍去),
∴P3(,-
).
综上所述,点P的坐标为(,-
)或(
,-
)或(
,-
). ……(9分)
②设D(x,y)(x>0).
分别过点D,B作DG⊥y轴于点G,BF⊥y轴于点F,
则G(0,y),F(0,-3),
∴S△BOD=SRt△ODG+S梯形DGFB-SRt△OBF
=x×(-y)+
(x+3)×(3+y)-
×3×3
=-xy+
x+
xy+
+
y-
=y+
x.
又∵y=-x2+
x,
∴S△BOD=-x2+
x=-
(x-
)2+
. …………(11分)
∵0<x<3,
∴当x=时,S△BOD的最大值为
,
此时D(,-
).