Question

如圖，拋物線y=ax²+bx-4a經(jīng)過A（-1，0）、C（0，4）兩點(diǎn)，與x軸交于另一點(diǎn)B．
（1）求拋物線的解析式；
（2）已知點(diǎn)D（m，m+1）在第一象限的拋物線上，求點(diǎn)D關(guān)于直線BC對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)；
（3）在（2）的條件下，連接BD，點(diǎn)P為拋物線上一點(diǎn)，且∠DBP=45°，求點(diǎn)P的坐標(biāo)．

Answer 1

【答案】分析：（1）分析拋物線過兩點(diǎn)，由待定系數(shù)求出拋物線解析式；
（2）根據(jù)D、E中點(diǎn)坐標(biāo)在直線BC上，求出D點(diǎn)關(guān)于直線BC對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)；
（3）有兩種方法：法一作輔助線PF⊥AB于F，DE⊥BC于E，根據(jù)幾何關(guān)系，先求出tan∠PBF，再設(shè)出P點(diǎn)坐標(biāo)，根據(jù)幾何關(guān)系解出P點(diǎn)坐標(biāo)；法二過點(diǎn)D作BD的垂線交直線PB于點(diǎn)Q，過點(diǎn)D作DH⊥x軸于H．過Q點(diǎn)作QG⊥DH于G，由角的關(guān)系，得到△QDG≌△DBH，再求出直線BP的解析式，解出方程組從而解出P點(diǎn)坐標(biāo)．
解答：解：（1）∵拋物線y=ax²+bx-4a經(jīng)過A（-1，0）、C（0，4）兩點(diǎn)，
∴，
解得，
∴拋物線的解析式為y=-x²+3x+4；

（2）∵點(diǎn)D（m，m+1）在拋物線上，
∴m+1=-m²+3m+4，
即m²-2m-3=0
∴m=-1或m=3
∵點(diǎn)D在第一象限
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為（3，4）
由（1）知OC=OB
∴∠CBA=45°
設(shè)點(diǎn)D關(guān)于直線BC的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn)E
∵C（0，4）
∴CD∥AB，且CD=3
∴∠ECB=∠DCB=45°
∴E點(diǎn)在y軸上，且CE=CD=3
∴OE=1
∴E（0，1）
即點(diǎn)D關(guān)于直線BC對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，1）；

（3）方法一：作PF⊥AB于F，DE⊥BC于E，
由（1）有：OB=OC=4
∴∠OBC=45°
∵∠DBP=45°
∴∠CBD=∠PBA
∵C（0，4），D（3，4）
∴CD∥OB且CD=3
∴∠DCE=∠CBO=45°
∴DE=CE=
∵OB=OC=4
∴BC=4
∴BE=BC-CE=
∴tan∠PBF=tan∠CBD=
設(shè)PF=3t，則BF=5t，OF=5t-4
∴P（-5t+4，3t）
∵P點(diǎn)在拋物線上
∴3t=-（-5t+4）²+3（-5t+4）+4
∴t=0（舍去）或t=
∴P（，）；
方法二：過點(diǎn)D作BD的垂線交直線PB于點(diǎn)Q，過點(diǎn)D作DH⊥x軸于H，過Q點(diǎn)作QG⊥DH于G，
∵∠PBD=45°
∴QD=DB
∴∠QDG+∠BDH=90°
又∵∠DQG+∠QDG=90°
∴∠DQG=∠BDH
∴△QDG≌△DBH
∴QG=DH=4，DG=BH=1
由（2）知D（3，4）
∴Q（-1，3）
∵B（4，0）
∴直線BQ的解析式為y=-x+
解方程組
得
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為（，）．
點(diǎn)評(píng)：此題考查傳統(tǒng)的待定系數(shù)求函數(shù)解析式，第二問考查點(diǎn)的對(duì)稱問題，作合適的輔助線，根據(jù)垂直和三角形全等來求P點(diǎn)坐標(biāo)．