Question

如图，抛物线y=ax²+b与x轴交于点A、B，且A点的坐标为（1，0），与y轴交于点C（0，1）．

（1）求抛物线的解析式，并求出点B坐标；

（2）过点B作BD∥CA交抛物线于点D，连接BC、CA、AD，求四边形ABCD的周长；（结果保留根号）

（3）在x轴上方的抛物线上是否存在点P，过点P作PE垂直于x轴，垂足为点E，使以B、P、E为顶点的三角形与△CBD相似？若存在请求出P点的坐标；若不存在，请说明理由．

 

Answer 1

【答案】

解：（1）∵点A（1，0）和点C（0，1）在抛物线y=ax²+b上，

∴，解得：。

∴抛物线的解析式为：y=﹣x²+1。

∴抛物线的对称轴为y轴。

∵点B与点A（1，0）关于y轴对称，∴B（﹣1，0）。

（2）设过点A（1，0），C（0，1）的直线解析式为y=kx+b，可得：

，解得：。

∴过点A，C的直线解析式为y=﹣x+1。

∵BD∥CA，∴可设直线BD的解析式为y=﹣x+n。

∵点B（﹣1，0）在直线BD上，∴0=1+n，得n=﹣1。

∴直线BD的解析式为：y=﹣x﹣1。

将y=﹣x﹣1代入抛物线的解析式，得：﹣x﹣1=﹣x²+1，解得：x₁=2，x₂=﹣1。

∵B点横坐标为﹣1，则D点横坐标为2，∴D点纵坐标为y=﹣2﹣1=﹣3。

∴D点坐标为（2，﹣3）。

如图①所示，过点D作DN⊥x轴于点N，

则DN=3，AN=1，BN=3，

在Rt△BDN中，BN=DN=3，

由勾股定理得：BD=。

在Rt△ADN中，DN=3，AN=1，

由勾股定理得：AD=。

又OA=OB=OC=1，OC⊥AB，

由勾股定理得：AC=BC=。

∴四边形ABCD的周长为：AC+BC+BD+AD=+++=+。

（3）存在。

假设存在这样的点P，则△BPE与△CBD相似有两种情形：

（I）若△BPE∽△BDC，如图②所示，

则有，即，∴PE=3BE。

设OE=m（m＞0），

则E（﹣m，0），BE=1﹣m，PE=3BE=3﹣3m，

∴点P的坐标为（﹣m，3﹣3m）。

∵点P在抛物线y=﹣x²+1上，

∴3﹣3m=﹣（﹣m）²+1，解得m=1或m=2。

当m=1时，点E与点B重合，故舍去；当m=2时，点E在OB左侧，点P在x轴下方，不符合题意，故舍去。

因此，此种情况不存在。

（II）若△EBP∽△BDC，如图③所示，

则有，即，∴BE=3PE。

设OE=m（m＞0），

则E（m，0），BE=1+m，，

∴点P的坐标为（m，）。

∵点P在抛物线y=﹣x²+1上，

∴，解得m=﹣1或m=。

∵m＞0，故m=﹣1舍去，∴m=。

点P的纵坐标为：。

∴点P的坐标为（，）。

综上所述，存在点P，使以B、P、E为顶点的三角形与△CBD相似，点P的坐标为（，）。

【解析】

试题分析：（1）利用待定系数法求出抛物线的解析式，点B坐标可由对称性质得到，或令y=0，由解析式得到。

（2）求出点D的坐标，然后利用勾股定理分别求出四边形ABCD四个边的长度。

（3）本问为存在型问题。先假设存在，然后按照题意条件求点P的坐标，如果能求出则点P存在，否则不存在．注意三角形相似有两种情形，需要分类讨论。