(2018·東營(yíng))如圖,拋物線y=a(x﹣1)(x﹣3)(a>0)與x軸交于A、B兩點(diǎn),拋物線上另有一點(diǎn)C在x軸下方,且使△OCA∽△OBC.
(1)求線段OC的長(zhǎng)度;
(2)設(shè)直線BC與y軸交于點(diǎn)M,點(diǎn)C是BM的中點(diǎn)時(shí),求直線BM和拋物線的解析式;
(3)在(2)的條件下,直線BC下方拋物線上是否存在一點(diǎn)P,使得四邊形ABPC面積最大?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】
解:(1)由題可知當(dāng)y=0時(shí),a(x﹣1)(x﹣3)=0,
解得:x1=1,x2=3,即A(1,0),B(3,0),
∴OA=1,OB=3
∵△OCA∽△OBC,
∴OC:OB=OA:OC,
∴OC2=OA·OB=3,
則OC=√3;
(2)∵C是BM的中點(diǎn),即OC為斜邊BM的中線,
∴OC=BC,
∴點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為3/2,
又OC=√3,點(diǎn)C在x軸下方,
∴C(3/2,﹣√3/2),
設(shè)直線BM的解析式為y=kx+b,
把點(diǎn)B(3,0),C(3/2,﹣√3/2)代入得:
3k+b=0,3/2 k+b=-√3/2,
解得:b=﹣√3,k=√3/3,
∴y=√3/3x﹣√3,
又∵點(diǎn)C(3/2,﹣√3/2)在拋物線上,代入拋物線解析式,
解得:a=(2√3)/3,
∴拋物線解析式為y=(2√3)/3x2﹣(8√3)/3x+2√3;
(3)點(diǎn)P存在,
設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為(x,(2√3)/3x2﹣(8√3)/3x+2√3),過(guò)點(diǎn)P作PQ⊥x軸交直線BM于點(diǎn)Q,
則Q(x,√3/3x﹣√3),
∴PQ=√3/3x﹣√3﹣((2√3)/3x2﹣(8√3)/3x+2√3)
=﹣(2√3)/3x2+3√3x﹣3√3,
當(dāng)△BCP面積最大時(shí),四邊形ABPC的面積最大,
S△BCP=1/2PQ(3﹣x)+1/2PQ(x﹣3/2)
=3/4PQ
=﹣√3/2x2+(9√3)/4x﹣(9√3)/4,
當(dāng)x=﹣b/2a=9/4時(shí),S△BCP有最大值,四邊形ABPC的面積最大,此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(9/4,﹣(5√3)/8).
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