Question

【題目】如圖，O為原點(diǎn)，線段AB的兩個(gè)端點(diǎn)A（0，2），B（1，0）分別在y軸和x軸的正半軸上，點(diǎn)C為線段AB的中點(diǎn)，現(xiàn)將線段BA繞點(diǎn)B按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°得到線段BD，連結(jié)CD，某拋物線y=ax2+bx+c（a≠0）經(jīng)過(guò)點(diǎn)D、點(diǎn)E（1，1）．

（1）若該拋物線過(guò)原點(diǎn)O，則a=；
（2）若點(diǎn)Q在拋物線上，且滿足∠QOB與∠BCD互余，要使得符合條件的Q點(diǎn)的個(gè)數(shù)是4個(gè)，則a的取值范圍是 ．

Answer 1

【答案】
（1）﹣
（2）a＜﹣ 或a＞
【解析】解：（1）①過(guò)點(diǎn)D作DF⊥x軸于點(diǎn)F，如圖1，

∵∠DBF+∠ABO=90°，∠BAO+∠ABO=90°，

∴∠DBF=∠BAO，

又∵∠AOB=∠BFD=90°，AB=BD，

在△AOB和△BFD中，

，

∴△AOB≌△BFD（AAS）

∴DF=BO=1，BF=AO=2，

∴D的坐標(biāo)是（3，1），

把D（3，1），E（1，1），O（0，0）代入y=ax2+bx+c，

得 ，

解得a=﹣ ，

故答案為：﹣ ；

（ 2 ）如圖2，

∵D（3，1），E（1，1），

拋物線y=ax2+bx+c過(guò)點(diǎn)E、D，代入可得 ，解得 ，所以y=ax2﹣4ax+3a+1．

分兩種情況：

①當(dāng)拋物線y=ax2+bx+c開口向下時(shí)，若滿足∠QOB與∠BCD互余且符合條件的Q點(diǎn)的個(gè)數(shù)是4個(gè)，則點(diǎn)Q在x軸的上、下方各有兩個(gè)．

（i）當(dāng)點(diǎn)Q在x軸的下方時(shí)，直線OQ與拋物線有兩個(gè)交點(diǎn)，滿足條件的Q有2個(gè)；

（ii）當(dāng)點(diǎn)Q在x軸的上方時(shí)，要使直線OQ與拋物線y=ax2+bx+c有兩個(gè)交點(diǎn)，拋物線y=ax2+bx+c與x軸的交點(diǎn)必須在x軸的正半軸上，與y軸的交點(diǎn)在y軸的負(fù)半軸，所以3a+1＜0，解得a＜﹣ ；

②當(dāng)拋物線y=ax2+bx+c開口向上時(shí)，點(diǎn)Q在x軸的上、下方各有兩個(gè)，

（i）當(dāng)點(diǎn)Q在x軸的上方時(shí)，直線OQ與拋物線y=ax2+bx+c有兩個(gè)交點(diǎn)，符合條件的點(diǎn)Q有兩個(gè)；

（ii）當(dāng)點(diǎn)Q在x軸的下方時(shí)，要使直線OQ與拋物線y=ax2+bx+c有兩個(gè)交點(diǎn)，符合條件的點(diǎn)Q才兩個(gè)．

根據(jù)（2）可知，要使得∠QOB與∠BCD互余，則必須∠QOB=∠BAO，

∴tan∠QOB=tan∠BAO= = ，此時(shí)直線OQ的斜率為﹣ ，則直線OQ的解析式為y=﹣ x，要使直線OQ與拋物線y=ax2+bx+c有兩個(gè)交點(diǎn)，所以方程ax2﹣4ax+3a+1=﹣ x有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根，所以△=（﹣4a+ ）2﹣4a（3a+1）＞0，即4a2﹣8a+ ＞0，解得a＞ （a＜ 舍去）

綜上所示，a的取值范圍為a＜﹣ 或a＞ ．

故答案為：a＜﹣ 或a＞ ．

（1）過(guò)點(diǎn)D作DF⊥x軸于點(diǎn)F，易證△AOB≌△BFD，從而求出點(diǎn)D的坐標(biāo)，再利用待定系數(shù)法求出二次函數(shù)的解析式可得a的值；
（2）把D、E的坐標(biāo)代入拋物線y=ax2+bx+c可得y=ax2﹣4ax+3a+1．然后分拋物線y=ax2+bx+c開口向下和開口向上來(lái)討論求解.