【题目】如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,﹣3)点,点P是直线BC下方的抛物线上一动点.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)求出四边形ABPC的面积最大时的P点坐标和四边形ABPC的最大面积;
(3)在直线BC找一点Q,使得△QOC为等腰三角形,写出Q点坐标.
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【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)P点的坐标为(
,﹣
),四边形ABPC的面积的最大值为
;(3)Q点坐标为(
,
﹣3)、(﹣
,﹣
﹣3)、(3,0)或(
,﹣
).
【解析】
(1)把B、C两点的坐标代入二次函数y=x2+bx+c即可求出b,c的值,故可得出二次函数的解析式;
(2)过点P作y轴的平行线与BC交于点Q,与OB交于点E,设P(x,x2﹣2x﹣3),易得,直线BC的解析式为y=x﹣3,则Q点的坐标为(x,x﹣3),再根据S四边形ABPC=S△ABC+S△BPQ+S△CPQ即可得出结论;
(3)分当OC=QC时,当OC=QO时,当QC=QO时三种情况求解即可.
解:(1)将B、C两点的坐标代入得
,
解得:
;
所以二次函数的表达式为:y=x2﹣2x﹣3;
(2)如图,过点P作y轴的平行线与BC交于点Q,与OB交于点F,
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设P(x,x2﹣2x﹣3),设直线BC的解析式为:y=kx+d,
则
,
解得:
,
∴直线BC的解析式为y=x﹣3,
则Q点的坐标为(x,x﹣3);
由0=x2﹣2x﹣3,解得:x1=﹣1,x2=3,
∴AO=1,AB=4,
S四边形ABPC=S△ABC+S△BPQ+S△CPQ
=
ABOC+
QPBF+
QPOF
=
×4×3+
(﹣x2+3x)×3
=﹣
(x﹣
)2+
.
当x=
时,四边形ABPC的面积最大
此时P点的坐标为(
,﹣
),四边形ABPC的面积的最大值为
;
(3)设点Q的坐标为(m,m﹣3),
∵O(0,0),C(0,﹣3),
∴OC=3,QC=
=
|m|,QO=
.
△QOC为等腰三角形分三种情况:
①当OC=QC时,3=
|m|,
解得:m=±
,
此时点Q的坐标为(
,
﹣3)或(﹣
,﹣
﹣3);
②当OC=QO时,3=
,
解得:m=3或m=0(舍去),
此时点Q的坐标为(3,0);
③当QC=QO时,有
|m|=
,
解得:m=
,
此时点Q的坐标为(
,﹣
).
综上可知:Q点坐标为(
,
﹣3)、(﹣
,﹣
﹣3)、(3,0)或(
,﹣
).