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(2009•芜湖)如图,在平面直角坐标系中放置一直角三角板,其顶点为A(-1,0),B(0,),O(0,0),将此三角板绕原点O顺时针旋转90°,得到△A′B′O.(1)如图,一抛物线经过点A,B
题目详情
(2009•芜湖)如图,在平面直角坐标系中放置一直角三角板,其顶点为A(-1,0),B(0,
),O(0,0),将此三角板绕原点O顺时针旋转90°,得到△A′B′O.
(1)如图,一抛物线经过点A,B,B′,求该抛物线解析式;
(2)设点P是在第一象限内抛物线上一动点,求使四边形PBAB′的面积达到最大时点P的坐标及面积的最大值.


(1)如图,一抛物线经过点A,B,B′,求该抛物线解析式;
(2)设点P是在第一象限内抛物线上一动点,求使四边形PBAB′的面积达到最大时点P的坐标及面积的最大值.

▼优质解答
答案和解析
(1)已知A,B,C三点的坐标,就可以得到OB的长,而OB′=OB=
,因而B′的坐标就可以得到是(
,0),已知A,B,B′的坐标,根据待定系数法就可以求出函数的解析式.
(2)S四边形PBAB′=S△BAO+S△PBO+S△POB′,△OAB的面积是一个定值,不变,OB,OB′的长度可以求出,△BAO的边OB上的高是P点的横坐标,而△POB′,OB′边上的高是P的纵坐标,设P(x,y),则△BAO和△POB′的面积都可以用x,y表示出来,从而得到函数解析式.使四边形PBAB′的面积达到最大时点P的坐标,就是求函数的最值问题,可以根据函数的性质得到.
【解析】
(1)∵抛物线过A(-1,0),B′(
,0)
设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-
)(a≠0)
又∵抛物线过B(0,
),
∴将坐标代入上解析式得
=a×(-
)
即a=-1
∴y=-(x+1)(x-
)
即满足件的抛物线解析式为y=-x2+(
-1)x+
.
(2)(解法一):如图1
∵P为第一象限内抛物线上一动点
设P(x,y)则x>0,y>0
P点坐标满足y=-x2+(
-1)x+
连接PB,PO,PB′
∴S四边形PBAB′=S△BAO+S△PBO+S△POB′
=
+
x+
y=
(x+y+1)
=
[x-x2+(
-1)x+
+1]=
[-(x-
)2+
]
当x=
时,S四边形PBAB′最大,
此时,y=
.即当动点P的坐标为(
,
)时,
S四边形PBAB′最大,最大面积为
.
(解法二):如图2,连接BB′
∵P为第一象限内抛物线上一动点
∴S四边形PBAB′=S△ABB′+S△PBB′,且△ABB′的面积为定值
∴S四边形PBAB′最大时S△PBB′必须最大
∵BB′长度为定值
∴S△PBB′最大时点P到BB′的距离最大
即将直线BB′向上平移到与抛物线有唯一交点时,
P到BB′的距离最大.
设与直线BB′平行的直线l的解析式为y=-x+m
联立
得x2-
x+m-
=0
令△=(
)2-4(m-
)=0
解得m=
+
此时直线l的解析式为y=-x+
+
∵
解得
∴直线l与抛物线唯一交点坐标为P(
,
)
设l与y轴交于E,则BE=
+
-
=
过B作BF⊥l于F
在Rt△BEF中,∠FEB=45°
∴BF=
sin45°=
过P作PG⊥BB′于G
则P到BB′的距离d=BF=
此时四边形PBAB′的面积最大
∴S四边形PBAB′的最大值=
AB′•OB+
BB′•d=
(
+1)×
+
×
×
=
.


(2)S四边形PBAB′=S△BAO+S△PBO+S△POB′,△OAB的面积是一个定值,不变,OB,OB′的长度可以求出,△BAO的边OB上的高是P点的横坐标,而△POB′,OB′边上的高是P的纵坐标,设P(x,y),则△BAO和△POB′的面积都可以用x,y表示出来,从而得到函数解析式.使四边形PBAB′的面积达到最大时点P的坐标,就是求函数的最值问题,可以根据函数的性质得到.
【解析】
(1)∵抛物线过A(-1,0),B′(

设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-

又∵抛物线过B(0,

∴将坐标代入上解析式得


即a=-1
∴y=-(x+1)(x-

即满足件的抛物线解析式为y=-x2+(


(2)(解法一):如图1

∵P为第一象限内抛物线上一动点
设P(x,y)则x>0,y>0
P点坐标满足y=-x2+(


连接PB,PO,PB′
∴S四边形PBAB′=S△BAO+S△PBO+S△POB′
=




=






当x=

此时,y=



S四边形PBAB′最大,最大面积为

(解法二):如图2,连接BB′

∵P为第一象限内抛物线上一动点
∴S四边形PBAB′=S△ABB′+S△PBB′,且△ABB′的面积为定值
∴S四边形PBAB′最大时S△PBB′必须最大
∵BB′长度为定值
∴S△PBB′最大时点P到BB′的距离最大
即将直线BB′向上平移到与抛物线有唯一交点时,
P到BB′的距离最大.
设与直线BB′平行的直线l的解析式为y=-x+m
联立

得x2-


令△=(


解得m=


此时直线l的解析式为y=-x+


∵

解得

∴直线l与抛物线唯一交点坐标为P(


设l与y轴交于E,则BE=




过B作BF⊥l于F
在Rt△BEF中,∠FEB=45°
∴BF=


过P作PG⊥BB′于G
则P到BB′的距离d=BF=

此时四边形PBAB′的面积最大
∴S四边形PBAB′的最大值=









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