Question

如圖1，拋物線y=ax²-4ax+b經(jīng)過點A（1，0），與x軸交于點B，與y軸交于點C，且OB=OC．

（1）求拋物線的解析式；
（2）將△OAC沿AC翻折得到△ACE，直線AE交拋物線于點P，求點P的坐標；
（3）如圖2，點M為直線BC上一點（不與B、C重合），連OM，將OM繞O點旋轉(zhuǎn)90°，得到線段ON，是否存在這樣的點N，使點N恰好在拋物線上？若存在，求出點N的坐標；若不存在，說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)拋物線的解析式，可得拋物線的對稱軸方程，進而可根據(jù)點A的坐標表示出點B的坐標，已知OB=OC，即可得到點C的坐標，從而利用待定系數(shù)法求得拋物線的解析式．
（2）點P為直線AE和拋物線的交點，欲求點P，必須先求出直線AE的解析式；設(shè)直線AE與y軸的交點為F，易得△FOA∽△FEC，由于OA=1，EC=3，根據(jù)相似三角形的對應(yīng)邊成比例即可得到FE=3OF，設(shè)OF=x，則EF=3x，AF=3x-1，進而可在Rt△FOA中求出x的值，也就能求出F點的坐標，然后利用待定系數(shù)法求出直線AE的解析式，聯(lián)立拋物線的解析式即可得到點P的坐標．
（3）此題應(yīng)分三種情況討論：
①當點M在第一象限時，可設(shè)M（a，a-3），由于ON是由OM旋轉(zhuǎn)90°而得，因此△OMN是等腰直角三角形，分別過M、N作MG、NH垂直于x軸，即可證得△OMG≌△NOH，得MG=OH，NH=OG，由此可表示出N點的坐標，然后將其代入拋物線的解析式中，即可求得點M、N的坐標；
②當點M在第三象限，④點M在第四象限時，解法同①．
解答：解：（1）由題意知：拋物線的對稱軸為：x=1，則B（3，0）；
已知OB=OC=3，則C（0，-3）；
設(shè)拋物線的解析式為：y=a（x-1）（x-3），依題意有：
a（0-1）（0-3）=-3，a=-1；
故拋物線的解析式為：y=-x²+4x-3．

（2）設(shè)AE交y軸于點F；
易證得△FOA∽△FEC，有，
設(shè)OF=x，則EF=3x，
所以FA=3x-1；
在Rt△FOA中，由勾股定理得：
（3x-1）²=x²+1，
解得x=；
即OF=，F(xiàn)（0，）；
求得直線AE為y=-x+，聯(lián)立拋物線的解析式得：
，
解得，；
故點P（）．

（3）∵B（3，0），C（0，-3），
∴直線BC：y=x-3；
設(shè)點M（a，a-3），則：
①當點M在第一象限時，OG=a，MG=a-3；
過M作MG⊥x軸于G，過N作NH⊥x軸于H；
根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)知：∠MON=90°，OM=ON，
則可證得△MOG≌△NOH，得：
OG=NH=a，OH=MG=a-3，
故N（a-3，-a），
將其代入拋物線的解析式中，得：
-（a-3）²+4（a-3）-3=-a，
整理得：a²-11a+24=0，
a=3（舍去），a=8；
故M（8，5），N（5，-8）．
②當點M在第三象限時，OG=-a，MG=3-a；
同①可得：MG=OH=3-a，OG=NH=-a，則N（3-a，a），代入拋物線的解析式可得：
-（3-a）²+4（3-a）-3=a，
整理得：a²-a=0，故a=0，a=1；
由于點M在第三象限，
所以a＜0，
故a=0、a=1均不合題意，此種情況不成立；
③當點M在第四象限時，OG=a，MG=3-a；
同①得：N（3-a，a），在②中已經(jīng)求得此時a=0（舍去），a=1；
故M（1，-2），N（2，1）；
綜上可知：存在符合條件的N點，且坐標為N（2，1）或（5，-8）．
點評：此題考查了二次函數(shù)解析式的確定、函數(shù)圖象交點坐標的求法、圖形的旋轉(zhuǎn)變化、全等三角形的判定和性質(zhì)以及函數(shù)圖象上點的坐標意義等知識．需要注意的是（3）題中，由于點M的位置不確定，一定要根據(jù)點M所處的不同象限分類討論，以免漏解．