(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.