如图，在平面直角坐标系中，抛物线经过A（-1，0），B（4，0），C（0，-4），⊙M是△ABC的外接圆，M为圆心．（1）求抛物线的解析式；（2）求阴影部分的面积；（3）在x轴的正半轴上有一点P

Question

如图，在平面直角坐标系中，抛物线经过A（-1，0），B（4，0），C（0，-4），⊙M是△ABC的外接圆，M为圆心．
（1）求抛物线的解析式；
（2）求阴影部分的面积；
（3）在x轴的正半轴上有一点P，作PQ⊥x轴交BC于Q，设PQ=k，△CPQ的面积为S，求S关于k的函数关系式，并求出S的最大值．

Answer 1

（1）由抛物线经过A（-1，0），B（4，0），
设抛物线的解析式为：y=a（x+1）（x-4），
将C（0，-4）代入上式中，得-4a=-4，a=1．
∴y=（x+1）（x-4）=x²-3x-4．
（2）∵A（-1，0），B（4，0），C（0，-4）．
∴OB=OC=4，OA=1
∴∠OBC=45°，∴∠AMC=90°
∴AM²+MC²=OA²+OC²=1²+4²=17
∴AM²=CM²=(17)/(2)，
∴S_阴影=(π×AM2)/(4)=(17)/(8)π．
（3）∠OBC=45°，PQ⊥x轴；
∴BP=PQ=k，
∴S=(1)/(2)k•（4-k）=-(1)/(2)k²+2k．
∴当k=2时，Smax=2．