如图,抛物线 $y=-x^2+bx+c$ 交 $x$ 轴于点 $A\left(-3,0\right)$ 和点 $B$,交 $y$ 轴于点 $C\left(0,3\right)$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
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    代几综合
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    函数与面积
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    代几综合
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    函数与线段
  1. 若点 $P$ 在抛物线上,且 $S_{\triangle AOP}=4S_{\triangle BOC}$,求点 $P$ 的坐标;
    标注
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      代几综合
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      函数与面积
    答案
    点 $P$ 的坐标为 $\left(-1,4\right)$ 或 $\left(-1+2\sqrt 2,-4\right)$ 或 $\left(-1-2\sqrt 2,-4\right)$
    解析
    把 $A\left(-3,0\right)$,$C\left(0,3\right)$ 代入 $y=-x^2+bx+c$,
    得 $\begin{cases} 0=-9-3b+c, \\ 3=c,\end{cases}$ 解得 $\begin{cases} b=-2, \\ c=3.\end{cases}$
    故该抛物线的解析式为 $y=-x^2-2x+3$.
    则易得 $B\left(1,0\right)$.
    因为 $S_{\triangle AOP}=4S_{\triangle BOC}$,
    所以 $\dfrac 12\times 3\times \left |-x^2-2x+3 \right|=4\times \dfrac 12\times 1\times 3$.
    整理得 $\left(x+1\right)^2=0$ 或 $x^2+2x-7=0$,
    解得 $x=-1$ 或 $x=-1\pm2 \sqrt 2$.
    则符合条件的点 $P$ 的坐标为 $\left(-1,4\right)$ 或 $\left(-1+2\sqrt 2,-4\right)$ 或 $\left(-1-2\sqrt 2,-4\right)$.
  2. 如图 b,设点 $Q$ 是线段 $AC$ 上的一动点,作 $DQ\perp x$ 轴,交抛物线于点 $D$,求线段 $DQ$ 长度的最大值.
    标注
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      代几综合
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      函数与线段
    答案
    $QD$ 有最大值 $\dfrac 94$
    解析
    设直线 $AC$ 的解析式为 $y=kx+t$,将 $A\left(-3,0\right)$,$C\left(0,3\right)$ 代入,
    得 $\begin{cases} -3k+t=0, \\ t=3,\end{cases}$ 解得 $\begin{cases} k=1, \\ t=3.\end{cases}$
    即直线 $AC$ 的解析式为 $y=x+3$.
    设 $Q$ 点坐标为 $\left(x,x+3\right)\left(-3\leqslant x\leqslant 0\right)$,则 $D$ 点坐标为 $\left(x,-x^2-2x+3\right)$,
    $QD=\left(-x^2-2x+3\right)-\left(x+3\right)=-x^2-3x=-\left(x+\dfrac 32\right)^2+\dfrac 94$,
    所以当 $x=-\dfrac 32$ 时,$QD$ 有最大值 $\dfrac 94$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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