Question

閱讀材料：
如圖1，過△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別作出與水平線垂直的三條直線，外側(cè)兩條直線之間的距離叫△ABC的“水平寬”（a），中間的這條直線在△ABC內(nèi)部線段的長度叫△ABC的“鉛垂高（h）”．我們可得出一種計(jì)算三角形面積的新方法：
S_△ABC=ah，即三角形面積等于水平寬與鉛垂高乘積的一半．
解答下列問題：
如圖2，拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)為點(diǎn)C（1，4），交x軸于點(diǎn)A（3，0），交y軸于點(diǎn)B．
（1）求拋物線和直線AB的解析式；
（2）點(diǎn)P是拋物線（在第一象限內(nèi)）上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，連接PA，PB，當(dāng)P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到頂點(diǎn)C時(shí)，求△CAB的鉛垂高CD及S_△CAB；
（3）是否存在一點(diǎn)P，使S_△PAB=S_△CAB？若存在，求出P點(diǎn)的坐標(biāo)；若不存在，請說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知了頂點(diǎn)C坐標(biāo)，可用頂點(diǎn)式的二次函數(shù)通式設(shè)出這個(gè)二次函數(shù)，然后根據(jù)A點(diǎn)的坐標(biāo)可求出二次函數(shù)的解析式．然后根據(jù)求出的二次函數(shù)的解析式，求出B點(diǎn)的坐標(biāo)，然后可用待定系數(shù)法用B、A的坐標(biāo)求出AB所在直線的解析式；
（2）要求三角形CAB的面積，根據(jù)題中給出的求三角形面積的求法，那么要先求出水平寬和鉛垂高，求鉛垂高就要求出C，D兩點(diǎn)縱坐標(biāo)，C點(diǎn)的坐標(biāo)已知，可用（1）中的一次函數(shù)求出D點(diǎn)的縱坐標(biāo)，那么C，D兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)的差的絕對值就是三角形CAB的鉛垂高，而水平寬是A點(diǎn)的橫坐標(biāo)，這樣可根據(jù)題中給出的求三角形的面積的方法得出三角形CAB的面積；
（3）可先根據(jù)（2）中三角形CAB的面積得出三角形PAB的面積，三角形PAB中，水平寬是A的橫坐標(biāo)為定值，因此根據(jù)三角形PAB的面積可得出此時(shí)的鉛垂高，然后用拋物線的解析式以及一次函數(shù)的解析式，先表示出鉛垂高，然后根據(jù)由三角形PAB的面積求出的鉛垂高可得出關(guān)于x的方程，即可得出x的值，然后代入二次函數(shù)式中即可得出此點(diǎn)的坐標(biāo)．
解答：解：（1）設(shè)拋物線的解析式為：y₁=a（x-1）²+4
把A（3，0）代入解析式求得a=-1
所以y₁=-（x-1）²+4=-x²+2x+3
設(shè)直線AB的解析式為：y₂=kx+b
由y₁=-x²+2x+3求得B點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，3）
把A（3，0），B（0，3）代入y₂=kx+b中
解得：k=-1，b=3
所以y₂=-x+3；

（2）因?yàn)镃點(diǎn)坐標(biāo)為（1，4）
所以當(dāng)x=1時(shí)，y₁=4，y₂=2
所以CD=4-2=2
S_△CAB=×3×2=3（平方單位）；

（3）假設(shè)存在符合條件的點(diǎn)P，設(shè)P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x，△PAB的鉛垂高為h，
則h=y₁-y₂=（-x²+2x+3）-（-x+3）=-x²+3x
由S_△PAB=S_△CAB
得：×3×（-x²+3x）=×3
化簡得：4x²-12x+9=0
解得，x=
將x=代入y₁=-x²+2x+3中，
解得P點(diǎn)坐標(biāo)為（，）．
點(diǎn)評：本題結(jié)合三角形面積的求法考查了二次函數(shù)以及一次函數(shù)的綜合應(yīng)用，讀懂題意，弄清水平寬和鉛垂高的意義是解題的關(guān)鍵．