Question

已知：如圖，二次函數(shù)y=ax²-2ax+c（a≠0）的圖象與y軸交于點(diǎn)C（0，4），與x軸交于點(diǎn)A、B，點(diǎn)A的坐標(biāo)為（4，0）．
（1）求該二次函數(shù)的關(guān)系式；
（2）寫(xiě)出該二次函數(shù)的對(duì)稱軸和頂點(diǎn)坐標(biāo)；
（3）點(diǎn)Q是線段AB上的動(dòng)點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)Q作QE∥AC，交BC于點(diǎn)E，連接CQ．當(dāng)△CQE的面積最大時(shí)，求點(diǎn)Q的坐標(biāo)；
（4）若平行于x軸的動(dòng)直線l與該拋物線交于點(diǎn)P，與直線AC交于點(diǎn)F，點(diǎn)D的坐標(biāo)為（2，0）．問(wèn)：是否存在這樣的直線l，使得△ODF是等腰三角形？若存在，請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)A，C兩點(diǎn)坐標(biāo)，利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式即可；
（2）根據(jù)配方法求出二次函數(shù)的頂點(diǎn)坐標(biāo)和對(duì)稱軸即可；
（3）利用相似三角形的性質(zhì)得出S_△CQE=

1

2

x×4-

1

3

x²=-

1

3

x²+2x，進(jìn)而求出即可；
（4）利用圖象以及等腰三角形的性質(zhì)假設(shè)若DO=DF時(shí)以及當(dāng)FO=FD和當(dāng)DF=OD時(shí)分別得出F點(diǎn)的坐標(biāo)，將縱坐標(biāo)代入二次函數(shù)解析式即可求出P點(diǎn)坐標(biāo)．

解答：解：（1）∵點(diǎn)C（0，4），
∴c=4，
∵點(diǎn)A的坐標(biāo)為（4，0），
∴0=16a-8a+4，
∴a=-

1

2

，
∴y=-

1

2

x²+x+4；

（2）y=-

1

2

x²+x+4
=-

1

2

（x²-2x）+4，
=-

1

2

[（x²-2x+1）-1]+4，
=-

1

2

（x-1）²+

9

2

，
∴該二次函數(shù)的對(duì)稱軸為：直線x=1，頂點(diǎn)坐標(biāo)為：（1，

9

2

）；

（3）∵二次函數(shù)的對(duì)稱軸為：直線x=1，點(diǎn)A的坐標(biāo)為（4，0），
∴B（-2，0，），AB=6，
S_△ABC=

1

2

×6×4=12，
設(shè)BQ=x，
∵EQ∥AC，
∴△BEQ∽△BCA，
∴（

BQ

AB

）²=

S△BEQ

S△ABC

=（

x

6

）²，
∴S_△BEQ=

x2

36

×12=

1

3

x²，
∴S_△CQE=

1

2

x×4-

1

3

x²=-

1

3

x²+2x，
當(dāng)x=-

b

2a

=

2

2× 1 3

=3時(shí)，S_△CQE面積最大，
∴Q點(diǎn)坐標(biāo)為（1，0）；

（4）存在，
在△ODF中，
①若DO=DF，∵A（4，0），D（2，0），
∴AD=OD=DF=2，
又∵在Rt△AOC中，OA=OC=4，
∴∠OAC=45°，
∴∠DFA=∠OAC=45°，
∴∠ADF=90°，此時(shí)，點(diǎn)F的坐標(biāo)為：（2，2），
由-

1

2

x²+x+4=2，
解得：x₁=1+

5

，x₂=1-

5

，
此時(shí)，點(diǎn)P的坐標(biāo)為：P（1+

5

，2）或P（1-

5

，2）；
②若FO=FD，過(guò)點(diǎn)F作FM⊥x軸于點(diǎn)M，
由等腰三角形的性質(zhì)得出：
OM=

1

2

OD=1，
∴AM=3，
∴在等腰三角形△AMF中，MF=MA=3，
∴F（1，3），
由-

1

2

x²+x+4=3，
解得：x₁=1+

3

，x₂=1-

3

，
此時(shí)，點(diǎn)P的坐標(biāo)為：P（1+

3

，3）或P（1-

3

，3）；
③若OD=OF，∵OA=OC=4，且∠AOC=90°，
∴AC=4

2

，
∴點(diǎn)O到AC的距離為2

2

，而OF=OD=2＜2

2

，
∴此時(shí)，不存在這樣的直線l，使得△ODF是等腰三角形．
綜上所述：存在這樣的直線l，使得△ODF是等腰三角形，所求點(diǎn)P的坐標(biāo)為：P（1+

5

，2）或P（1-

5

，2）或P（1+

3

，3）或P（1-

3

，3）．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用和相似三角形的性質(zhì)和等腰三角形的性質(zhì)等知識(shí)，根據(jù)已知得出（

BQ

AB

）²=

S△BEQ

S△ABC

=（

x

6

）²以及分類討論得出P點(diǎn)的坐標(biāo)是解題關(guān)鍵．