(2013•德州)如图,在直角坐标系中有一直角三角形AOB,O为坐标原点,OA=1,tan∠BAO=3,将此三角形绕原点

1个回答

  • (1)在Rt△AOB中,OA=1,tan∠BAO=

    OB

    OA=3,

    ∴OB=3OA=3.

    ∵△DOC是由△AOB绕点O逆时针旋转90°而得到的,

    ∴△DOC≌△AOB,

    ∴OC=OB=3,OD=OA=1,

    ∴A、B、C的坐标分别为(1,0),(0,3)(-3,0).

    代入解析式为

    a+b+c=0

    9a−3b+c=0

    c=3,

    解得:

    a=−1

    b=−2

    c=3.

    ∴抛物线的解析式为y=-x2-2x+3;

    (2)①∵抛物线的解析式为y=-x2-2x+3,

    ∴对称轴l=-

    b

    2a=-1,

    ∴E点的坐标为(-1,0).

    如图,当∠CEF=90°时,△CEF∽△COD.此时点P在对称轴上,即点P为抛物线的顶点,P(-1,4);

    当∠CFE=90°时,△CFE∽△COD,过点P作PM⊥x轴于点M,则△EFC∽△EMP.

    EM

    MP=

    EF

    FC=

    DO

    OC=

    1

    3,

    ∴MP=3EM.

    ∵P的横坐标为t,

    ∴P(t,-t2-2t+3).

    ∵P在第二象限,

    ∴PM=-t2-2t+3,EM=-1-t,

    ∴-t2-2t+3=3(-1-t),

    解得:t1=-2,t2=3(点P在第二象限,所以舍去),

    ∴t=-2时,y=-(-2)2-2×(-2)+3=3.

    ∴P(-2,3).

    ∴当△CEF与△COD相似时,P点的坐标为:(-1,4)或(-2,3);

    ②设直线CD的解析式为y=kx+b,由题意,得

    −3k+b=0

    b=1,

    解得:

    k=

    1

    3

    b=1,

    ∴直线CD的解析式为:y=

    1

    3x+1.

    设PM与CD的交点为N,则点N的坐标为(t,

    1

    3t+1),

    ∴NM=

    1

    3t+1.

    ∴PN=PM-NM=-t2-2t+3-(

    1

    3t+1)=-t2-

    7

    3t+2.

    ∵S△PCD=S△PCN+S△PDN

    ∴S△PCD=

    1

    2PN•CM+

    1

    2PN•OM

    =

    1

    2PN(CM+OM)

    =

    1

    2PN•OC

    =

    1

    2×3(-t2-

    7

    3t+2)

    =-

    3

    2(t+

    7

    6)2+

    121

    24,

    ∴当t=-

    7

    6时,S△PCD的最大值为

    121

    24.