Question

【題目】如圖，拋物線(xiàn)y=ax2+bx+2與x軸交于點(diǎn)A（1，0）和B（4，0）．

（1）求拋物線(xiàn)的解析式；
（2）若拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸交x軸于點(diǎn)E，點(diǎn)F是位于x軸上方對(duì)稱(chēng)軸上一點(diǎn)，F(xiàn)C∥x軸，與對(duì)稱(chēng)軸右側(cè)的拋物線(xiàn)交于點(diǎn)C，且四邊形OECF是平行四邊形，求點(diǎn)C的坐標(biāo)；
（3）在（2）的條件下，拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸上是否存在點(diǎn)P，使△OCP是直角三角形？若存在，求出點(diǎn)P的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】
（1）

解：把點(diǎn)A（1，0）和B（4，0）代入y=ax2+bx+2得，

，

解得 ，

所以，拋物線(xiàn)的解析式為y= x2﹣ x+2

（2）

解：方法一：

拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x= ，

∵四邊形OECF是平行四邊形，

∴點(diǎn)C的橫坐標(biāo)是 ×2=5，

∵點(diǎn)C在拋物線(xiàn)上，

∴y= ×52﹣ ×5+2=2，

∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為（5，2）

方法二：

∵FC∥x軸，∴當(dāng)FC=OE時(shí)，四邊形OECF是平行四邊形．

設(shè)C（t， ），

∴F（ ， +2），

∴t﹣ = ，

∴t=5，C（5，2）

（3）

解：方法一：

設(shè)OC與EF的交點(diǎn)為D，

∵點(diǎn)C的坐標(biāo)為（5，2），

∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為（ ，1），

①點(diǎn)O是直角頂點(diǎn)時(shí)，易得△OED∽△PEO，

∴ ，

即 = ，

解得PE= ，

所以，點(diǎn)P的坐標(biāo)為（ ，﹣ ）；

②點(diǎn)C是直角頂點(diǎn)時(shí)，同理求出PF= ，

所以，PE= +2= ，

所以，點(diǎn)P的坐標(biāo)為（ ， ）；

③點(diǎn)P是直角頂點(diǎn)時(shí)，由勾股定理得，OC= = ，

∵PD是OC邊上的中線(xiàn)，

∴PD= OC= ，

若點(diǎn)P在OC上方，則PE=PD+DE= +1，

此時(shí)，點(diǎn)P的坐標(biāo)為（ ， ），

若點(diǎn)P在OC的下方，則PE=PD﹣DE= ﹣1，

此時(shí)，點(diǎn)P的坐標(biāo)為（ ， ），

綜上所述，拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸上存在點(diǎn)P（ ，﹣ ）或（ ， ）或（ ， ）或（ ， ），使△OCP是直角三角形

方法二：

∵點(diǎn)P在拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸上，設(shè)P（ ，t），O（0，0），C（5，2），

∵△OCP是直角三角形，∴OC⊥OP，OC⊥PC，OP⊥PC，

①OC⊥OP，∴KOC×KOP=﹣1，∴ ，

∴t=﹣ ，∴P（ ，﹣ ），

②OC⊥PC，∴KOC×KPC=﹣1，∴ =﹣1，

∴t= ，P（ ， ），

③OP⊥PC，∴KOP×KPC=﹣1，∴ ，

∴4t2﹣8t﹣25=0，∴t= 或 ，

點(diǎn)P的坐標(biāo)為（ ， ）或（ ， ），

綜上所述，拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸上存在點(diǎn)P（ ，﹣ ）或（ ， ）或（ ， ）或（ ， ），使△OCP是直角三角形．

【解析】方法一：（1）把點(diǎn)A、B的坐標(biāo)代入函數(shù)解析式，解方程組求出a、b的值，即可得解；（2）根據(jù)拋物線(xiàn)解析式求出對(duì)稱(chēng)軸，再根據(jù)平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)互相平分求出點(diǎn)C的橫坐標(biāo)，然后代入函數(shù)解析式計(jì)算求出縱坐標(biāo)，即可得解；（3）設(shè)AC、EF的交點(diǎn)為D，根據(jù)點(diǎn)C的坐標(biāo)寫(xiě)出點(diǎn)D的坐標(biāo)，然后分①點(diǎn)O是直角頂點(diǎn)時(shí)，求出△OED和△PEO相似，根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例求出PE，然后寫(xiě)出點(diǎn)P的坐標(biāo)即可；②點(diǎn)C是直角頂點(diǎn)時(shí)，同理求出PF，再求出PE，然后寫(xiě)出點(diǎn)P的坐標(biāo)即可；③點(diǎn)P是直角頂點(diǎn)時(shí)，利用勾股定理列式求出OC，然后根據(jù)直角三角形斜邊上的中線(xiàn)等于斜邊的一半可得PD= OC，再分點(diǎn)P在OC的上方與下方兩種情況寫(xiě)出點(diǎn)P的坐標(biāo)即可．
方法二：（1）略．（2）因?yàn)樗倪呅蜲ECF是平行四邊形，且FC∥x軸，列出F，C的參數(shù)坐標(biāo)，利用FC=OE，可求出C點(diǎn)坐標(biāo)．（3）列出點(diǎn)P的參數(shù)坐標(biāo)，分別列出O，C兩點(diǎn)坐標(biāo)，由于△OCP是直角三角形，所以分別討論三種垂直的位置關(guān)系，利用斜率垂直公式，可求出三種情況下點(diǎn)P的坐標(biāo)．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的二次函數(shù)的性質(zhì)，需要了解增減性：當(dāng)a>0時(shí)，對(duì)稱(chēng)軸左邊，y隨x增大而減��；對(duì)稱(chēng)軸右邊，y隨x增大而增大；當(dāng)a<0時(shí)，對(duì)稱(chēng)軸左邊，y隨x增大而增大；對(duì)稱(chēng)軸右邊，y隨x增大而減小才能得出正確答案．