(2004•温州)已知抛物线y=-x2+2(m-3)x+m-1与x轴交于B,A两点,其中B在x轴的负半轴上,点A在x轴的正半轴上,该抛物线与y轴交于点C.
(1)写出抛物线的开口方向与点C的坐标(用含m的式子表示);
(2)若tan∠CBA=3,试求抛物线的解析式;
(3)设点P(x,y)(其中0<x<3)是(2)中抛物线上的一个动点,试求四边形AOCP的面积的最大值及此时点P的坐标.
【答案】
分析:(1)二次函数的二次项系数是-1<0,因而抛物线的开口向下.在函数解析式中令x=0解得y的值,就是C的纵坐标;
(2)解方程-x
2+2(m-3)x+m-1=0得到方程的两个根,tan∠CBA=3,就可以转化为OB,OC之间的关系,就可以用m表示出B点的坐标,把B点的坐标代入抛物线的解析式,就可以得到一个关于m的方程,从而解出m的值.得到函数的解析式;
(3)四边形AOCP的面积为S
△COP+S
△OPA,这两个三角形的面积就可以用x表示出来,从而把面积表示成x的函数,转化为函数的最值问题.
解答:解:(1)抛物线的开口向下,点C的坐标是(0,m-1);
(2)∵点A、B分别在x轴的正、负半轴上,
∴方程-x
2+2(m-3)x+m-1=0的两根异号,
即m-1>0,
∴OC=m-1,由tan∠CBA=3,
得OB=
OC=
(m-1),
∴点B的坐标为(-
,0),
代入解析式得-
(m-1)
2-
(m-1)(m-3)+m-1=0,
由m-1≠0得-
(m-1)-
(m-3)+1=0,
∴m=4,
抛物线的解析式为y=-x
2+2x+3;
(3)如图,
当0<x<3时,y>0,
∴四边形AOCP的面积为S
△COP+S
△OPA=
×3x+
×3y
=
(x-x
2+2x+3)=-
(x-
)
2+
∴当点P的坐标为(
)时,四边形AOCP的面积达到最大值
,
说明:①四边形AOCP有多种分割方法,殊途同归,都可得S=
(x+y).
②点P坐标忘了求,其余正确的给(13分).
点评:本题是三角函数与二次函数几何图形相结合的综合题,难度较大.