如图,抛物线y=12x2−x−4与坐标轴相交于A、B、C三点,P是线段AB上一动点(端点除外),过P作PD∥AC,交BC于点D,连接CP.(1)直接写出A、B、C的坐标;(2)求△PCD面积的最大值,并判断当△PCD的面积取最大值时,以PA、PD为邻边的平行四边形是否为菱形.

问题描述:

如图,抛物线y=

1
2
x2−x−4与坐标轴相交于A、B、C三点,P是线段AB上一动点(端点除外),过P作PD∥AC,交BC于点D,连接CP.

(1)直接写出A、B、C的坐标;
(2)求△PCD面积的最大值,并判断当△PCD的面积取最大值时,以PA、PD为邻边的平行四边形是否为菱形.

(1)A(4,0)、B(-2,0)、C(0,-4);
(2)PA、PD为邻边的平行四边形不是菱形,
理由如下:
设P(x,0)(-2<x<4),
∵PD∥AC,

PD
AC
BP
AB

解得PD=
2
2
3
(x+2)

∵C到PD的距离(即P到AC的距离)d=PA×sin450
2
2
(4−x)

∴△PCD的面积S=
1
2
×PD×d=
1
3
(x+2)(4−x)=−
1
3
x2+
2
3
x+
8
3

S=−
1
3
(x−1)2+3

∴△PCD面积的最大值为3,
当△PCD的面积取最大值时,x=1,PA=4-x=3,PD=
2
2
3
(x+2)=2
2

∵PA≠PD,
∴PA、PD为邻边的平行四边形不是菱形.
答案解析:(1)设y=0,解一元二次方程即可求出A和B的坐标,设x=0,则可求出C的坐标;
(2)设P(x,0)(-2<x<4),由PD∥AC,可得到关于PD的比例式,由此得到PD和x的关系,再求出C到PD的距离(即P到AC的距离),利用三角形的面积公式可得到S和x的函数关系,利用函数的性质即可求出三角形面积的最大值,进而得到x的值,所以PD可求,而PA≠PD,所以PA、PD为邻边的平行四边形不是菱形.
考试点:二次函数综合题.

知识点:本题考查了二次函数和坐标轴的交点问题、平行线分线段成比例定理、特殊角的锐角三角形函数值、二次函数的最值问题以及菱形的判定,题目的综合性较强,难度中等.