Question

【题目】如图，抛物线与x轴交于A，B，与y轴交于点C（0，2），直线经过点A，C.

（1）求抛物线的解析式；

（2）点P为直线AC上方抛物线上一动点；

①连接PO，交AC于点E，求的最大值；

②过点P作PF⊥AC，垂足为点F，连接PC，是否存在点P，使△PFC中的一个角等于∠CAB的2倍？若存在，请直接写出点P的坐标；若不存在，请说明理由.

Answer 1

【答案】（1）；（2）①有最大值1；②（2，3）或（，）

【解析】

（1）根据自变量与函数值的对应关系，可得A，C点坐标，根据代定系数法，可得函数解析式；

（2）①根据相似三角形的判定与性质，可得，根据平行于y轴直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标，可得二次函数，根据二次函数的性质，可得答案；

②根据勾股定理的逆定理得到△ABC是以∠ACB为直角的直角三角形，取AB的中点D，求得D（，0），得到DA=DC=DB=，过P作x轴的平行线交y轴于R，交AC于G，情况一：如图，∠PCF=2∠BAC=∠DGC+∠CDG，情况二，∠FPC=2∠BAC，解直角三角形即可得到结论．

（1）当x=0时，y=2，即C（0，2），

当y=0时，x=4，即A（4，0），

将A，C点坐标代入函数解析式，得

，

解得，

抛物线的解析是为；

（2）过点P向x轴做垂线，交直线AC于点M，交x轴于点N

，

∵直线PN∥y轴，

∴△PEM～△OEC，

∴

把x=0代入y=-x+2，得y=2，即OC=2，

设点P（x，-x2+x+2），则点M（x，-x+2），

∴PM=（-x2+x+2）-（-x+2）=-x2+2x=-（x-2）2+2，

∴=，

∵0＜x＜4，∴当x=2时，=有最大值1．

②∵A（4，0），B（-1，0），C（0，2），

∴AC=2，BC=，AB=5，

∴AC2+BC2=AB2，

∴△ABC是以∠ACB为直角的直角三角形，取AB的中点D，

∴D（，0），

∴DA=DC=DB=，

∴∠CDO=2∠BAC，

∴tan∠CDO=tan（2∠BAC）=，

过P作x轴的平行线交y轴于R，交AC的延长线于G，

情况一：如图

，

∴∠PCF=2∠BAC=∠PGC+∠CPG，

∴∠CPG=∠BAC，

∴tan∠CPG=tan∠BAC=，

即，

令P（a，-a2+a+2），

∴PR=a，RC=-a2+a，

∴，

∴a1=0（舍去），a2=2，

∴xP=2，-a2+a+2=3，P（2，3）

情况二，∴∠FPC=2∠BAC，

∴tan∠FPC=，

设FC=4k，

∴PF=3k，PC=5k，

∵tan∠PGC=，

∴FG=6k，

∴CG=2k，PG=3k，

∴RC=k，RG=k，PR=3k-k=k，

∴，

∴a1=0（舍去），a2=，

xP=，-a2+a+2=，即P（，），

综上所述：P点坐标是（2，3）或（，）．