题目
如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(4,0)两点,与y轴相交于点C,连接BC,点P为抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线l,交直线BC于点G,交x轴于点E. (1)求抛物线的解析式; (2)当P位于y轴右边的抛物线上运动时,过点C作CF⊥直线l,F为垂足,当点P运动到何处时,以P,C,F为顶点的三角形与△OBC相似?并求出此时点P的坐标; (3)如图2,当点P在位于直线BC上方的抛物线上运动时,连接PC,PB,△PBC的面积S能否取得最大值?若能,请求出最大面积S,并求出此时点P的坐标;若不能,请说明理由.
答案:【解答】解:(1)由题意得,解得, ∴抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+4. (2)如图1所示: 由题意可知:C点坐标为(0,4), ∴△BOC为等腰直角三角形,且∠BOC为直角. ∵以P,C,F为顶点的三角形与△OBC相似 ∴△PCF为等腰直角三角形,又CF⊥直线l,∴PF=CF. 设P(t,﹣t2+3t+4)(t>0),则CF=t, PF=|(﹣t2+3t+4)﹣4|=|t2﹣3t|. ∴t=|t2﹣3t|,∴t2﹣3t=±t,解得t=0(舍去),t=2或t=0(舍去),t=4. ∴点P的坐标为 (2,6)或(4,0). (3)如图2所示:连接EC. 设点P的坐标为(a,﹣a2+3a+4).则OE=a,PE=﹣a2+3a+4,EB=4﹣a. ∵C(0,4),B(4,0), ∴直线BC的解析式为y=﹣x+4. ∵S四边形PCEB=OB•PE=×4(﹣a2+3a+4),S△CEB=EB•OC=×4×(4﹣a), ∴S△PBC=S四边形PCEB﹣S△CEB=2(﹣a2+3a+4)﹣2(4﹣a)=﹣2a2+8a. ∵a=﹣2<0, ∴当a=2时,△PBC的面积S有最大值. ∴P(2,6),△PBC的面积的最大值为8.