题目
如图1,抛物线C1:y=x2+ax与C2:y=﹣x2+bx相交于点O、C,C1与C2分别交x轴于点B,A,且B为线段AO的中点.
(1)
求 的值;
(2)
若OC⊥AC,求△OAC的面积;
(3)
抛物线C2的对称轴为l,顶点为M,在(2)的条件下:①点P为抛物线C2对称轴l上一动点,当△PAC的周长最小时,求点P的坐标;②如图2,点E在抛物线C2上点O与点M之间运动,四边形OBCE的面积是否存在最大值?若存在,求出面积的最大值和点E的坐标;若不存在,请说明理由.
答案: 解:在y=x2+ax中,当y=0时,x2+ax=0,x1=0,x2=﹣a,∴B(﹣a,0),在y=﹣x2+bx中,当y=0时,﹣x2+bx=0,x1=0,x2=b,∴A(0,b),∵B为OA的中点,∴b=﹣2a,∴ ab=−12
解:联立两抛物线解析式可得 {y=x2+axy=−x2−2ax ,消去y整理可得2x2+3ax=0,解得x1=0, x2=−32a ,当 x=−32a 时, y=34a2 ,∴ C(−32a,34a2) ,过C作CD⊥x轴于点D,如图1,∴ D(−32a,0) ,∵∠OCA=90°,∴△OCD∽△CAD,∴ CDAD=ODCD ,∴CD2=AD•OD,即 (34a2)2=−12a⋅(−32a) ,∴a1=0(舍去), a2=233 (舍去), a3=−233 ,∴ OA=−2a=433 , CD=34a2=1 ,∴ S△OAC=12OA⋅CD=233 ;
解:①抛物线 C2:y=−x2+433x ,∴其对称轴 l2:x=233 ,点A关于l2的对称点为O(0,0), C(3,1) ,则P为直线OC与l2的交点,设OC的解析式为y=kx,∴ 1=3k ,得 k=33 ,∴OC的解析式为 y=33x ,当 x=233 时, y=23 ,∴ P(233,23) ;②设 E(m,−m2+433),(0≤m≤233) ,则 S△OBE=12×233⋅(−m2+433)=−33m2+43m ,而 B(233,0) , C(3,1) ,设直线BC的解析式为y=kx+b,由 {1=3k+b0=233k+b ,解得 k=3,b=−2 ,∴直线BC的解析式为 y=3x−2 ,过点E作x轴的平行线交直线BC于点N,如图2,则 −m2+433m=3x−2 ,即x= −33m2+43m+233 ,∴EN= −33m2+43m+233−m=−33m2+13m+233 ,∴ S△EBC=12⋅1⋅(−33m2+13m+233)=−36m2+16m+33∴S四边形OBCE=S△OBE+S△EBC= (−33m2+43m)+(−36m2+16m+33) = −32m2+32m+33=−32(m−32)2+17324 ,∵ 0≤m≤233 ,∴当 m=32 时, S最大=17324 ,当 m=32 时, y=−(32)2+433⋅32=54 ,∴ E(32,54) , S最大=17324