(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.