Question

已知：如圖，點(diǎn)O的坐標(biāo)為（0，0），點(diǎn)A的坐標(biāo)為（4

3

，0），點(diǎn)P在第一象限，且cos∠OPA=

1

2

．
（1）求出點(diǎn)P的坐標(biāo)（一個(gè)即可）；
（2）當(dāng)點(diǎn)P的坐標(biāo)是多少時(shí)，△OPA的面積最大，并求出△OPA面積的最大值（不要求證明）；
（3）當(dāng)△OPA的面積最大時(shí)，求過(guò)O、P、A三點(diǎn)的拋物線(xiàn)的解析式．

Answer 1

分析：（1）可作直角三角形OP₁A，且以∠P₁AO為直角，∠P₁OA=30°，那么此時(shí)P₁就是符合條件的一個(gè)P點(diǎn)，那么根據(jù)OA的長(zhǎng)，和∠P₁OA的度數(shù)來(lái)求出P₁點(diǎn)的坐標(biāo)．
（2）由題意不難得出，P點(diǎn)的集合應(yīng)該是以O(shè)P₁為直徑的優(yōu)弧OA，如果△POA的面積最大，那么P點(diǎn)必為優(yōu)弧OA的中點(diǎn)，此時(shí)△POA為等邊三角形，據(jù)此可求出△OPA的最大面積．
（3）過(guò)P作PH⊥OA，那么可在直角三角形OMH中，先求出HM的長(zhǎng)，進(jìn)而可求出P點(diǎn)的坐標(biāo)，然后根據(jù)O，P，A三點(diǎn)坐標(biāo)用待定系數(shù)法求出拋物線(xiàn)的解析式．

解答：解：（1）如圖，作Rt△OP₁A，使∠P₁AO=90°，∠P₁OA=30°，則∠OP₁A=60°，
即點(diǎn)P₁為所求的點(diǎn)，
這時(shí)，P₁A=OA•tan30°=4

3

×

3

3

=4
∴點(diǎn)P₁的坐標(biāo)為（4

3

，4）
或作等邊△OPA，則∠OPA=60°
這時(shí)，點(diǎn)P的坐標(biāo)為（2

3

，6）．

（2）點(diǎn)P在第一象限且在以O(shè)P₁為直徑，以O(shè)A為弦的優(yōu)弧上，
當(dāng)PO=PA時(shí)，△OPA的面積最大，
過(guò)P作PH⊥x軸于H，則點(diǎn)P的坐標(biāo)為（2

3

，6），
這時(shí)，S_△OPA=

1

2

|OA|•|PH|=

1

2

×4

3

×6=12

3

．

（3）設(shè)拋物線(xiàn)的解析式為y=ax²+bx+c，
∵拋物線(xiàn)過(guò)點(diǎn)O（0，0），A（4

3

，0）P（2

3

，6），
∴

c=0 48a+4 3 b+c=0 12a+2 3 b+c=6

，
解得

a=- 1 2 b=2 3 c=0

，
∴拋物線(xiàn)的解析式為y=-

1

2

x²+2

3

x，
附表點(diǎn)P的坐標(biāo)還可以為：設(shè)P（x，y）．

x	4 3	2 3	3 3	3	…
y	4	6	2+ 13	2+ 13	…

點(diǎn)評(píng)：本題考查二次函數(shù)解析式的確定、圖形的面積求法等知識(shí)；
（2）（3）中結(jié)合圓的知識(shí)來(lái)確定出△POA面積最大時(shí)P點(diǎn)的位置是解題的關(guān)鍵．