Question

【題目】如圖，拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)A（﹣3，0），B（1，0），C（0，﹣3）．

（1）求拋物線的解析式；

（2）若點(diǎn)P為第三象限內(nèi)拋物線上的一點(diǎn)，設(shè)△PAC的面積為S，求S的最大值；

（3）設(shè)拋物線的頂點(diǎn)為D，DE⊥x軸于點(diǎn)E，在y軸上是否存在點(diǎn)M，使得△ADM是直角三角形？若存在，請(qǐng)求出點(diǎn)M的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說明理由．

Answer 1

【答案】（1）y=x2+2x﹣3；（2）當(dāng)時(shí)，S有最大值.（3）點(diǎn)M的坐標(biāo)為或或或

【解析】試題分析：（1）已知拋物線上的三點(diǎn)坐標(biāo)，利用待定系數(shù)法可求出該二次函數(shù)的解析式；
（2）過點(diǎn)P作x軸的垂線，交AC于點(diǎn)N，先運(yùn)用待定系數(shù)法求出直線AC的解析式，設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為（x，x2+2x-3），根據(jù)AC的解析式表示出點(diǎn)N的坐標(biāo)，再根據(jù)S△PAC=S△PAN+S△PCN就可以表示出△PAC的面積，運(yùn)用頂點(diǎn)式就可以求出結(jié)論；
（3）分三種情況進(jìn)行討論：①以A為直角頂點(diǎn)；②以D為直角頂點(diǎn)；③以M為直角頂點(diǎn)；設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為（0，t），根據(jù)勾股定理列出方程，求出t的值即可．

試題解析：（1）由于拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過A（﹣3，0），B（1，0），

可設(shè)拋物線的解析式為：y=a（x+3）（x﹣1），
將C點(diǎn)坐標(biāo)（0，﹣3）代入，得：a（0+3）（0﹣1）=-3，解得 a=1.

∴拋物線的解析式為：y=（x+3）（x﹣1），即y=x2+2x﹣3

（2）如圖1，過點(diǎn)P作x軸的垂線，交AC于點(diǎn)N．
設(shè)直線AC的解析式為y=kx+m，由題意，得，解得.
∴直線AC的解析式為：y=﹣x﹣3.
設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為（x，x2+2x﹣3），
則點(diǎn)N的坐標(biāo)為（x，﹣x﹣3），
∴PN=PE﹣NE=-（x2+2x﹣3）+（﹣x﹣3）=﹣x2﹣3x.
∵S△PAC=S△PAN+S△PCN，
∴.
∴當(dāng)時(shí)，S有最大值.

（3）在y軸上存在點(diǎn)M，能夠使得△ADE是直角三角形.理由如下：
∵y=x2+2x﹣3=（x+1）2﹣4，∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為（﹣1，﹣4）.
∵A（﹣3，0）， ∴AD2=（﹣1+3）2+（﹣4﹣0）2=20.
設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為（0，t），分三種情況進(jìn)行討論：
①當(dāng)A為直角頂點(diǎn)時(shí)，如圖2，
由勾股定理，得AM2+AD2=DM2，
即（0+3）2+（t﹣0）2+20=（0+1）2+（t+4）2，解得.
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為
②當(dāng)D為直角頂點(diǎn)時(shí)，如圖3，

由勾股定理，得DM2+AD2=AM2，
即（0+1）2+（t+4）2+20=（0+3）2+（t﹣0）2，解得
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為
③當(dāng)M為直角頂點(diǎn)時(shí)，如圖4，
由勾股定理，得AM2+DM2=AD2，
即（0+3）2+（t﹣0）2+（0+1）2+（t+4）2=20，

解得t=﹣1或﹣3
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為（0，﹣1）或（0，﹣3）.
綜上所述，在y軸上存在點(diǎn)M，能夠使得△ADE是直角三角形，此時(shí)點(diǎn)M的坐標(biāo)為或或或