Question

如圖，拋物線y=ax²-5ax+4經(jīng)過△ABC的三個頂點，已知BC∥x軸，點A在x軸上，點C在y軸上，且AC=BC．
（1）求拋物線的對稱軸；
（2）寫出A，B，C三點的坐標并求拋物線的解析式；
（3）探究：若點P是拋物線對稱軸上且在x軸下方的動點，是否存在△PAB是等腰三角形？若存在，求出所有符合條件的點P坐標；不存在，請說明理由．

Answer 1

解：（1）拋物線的對稱軸x=-=；

（2）由拋物線y=ax²-5ax+4可知C（0，4），對稱軸x=-=，
∴BC=5，B（5，4），又AC=BC=5，OC=4，
在Rt△AOC中，由勾股定理，得AO=3，
∴A（-3，0）B（5，4）C（0，4）
把點A坐標代入y=ax²-5ax+4中，
解得a=-，（6）
∴y=x²+x+4．

（3）存在符合條件的點P共有3個．以下分三類情形探索．
設(shè)拋物線對稱軸與x軸交于N，與CB交于M．
過點B作BQ⊥x軸于Q，
易得BQ=4，AQ=8，AN=5.5，BM=．
①以AB為腰且頂角為角A的△PAB有1個：△P₁AB．
∴AB²=AQ²+BQ²=8²+4²=80
在Rt△ANP₁中，P₁N====，
∴P₁（，-）．
②以AB為腰且頂角為角B的△PAB有1個：△P₂AB．
在Rt△BMP₂中MP₂==
=
=，
∴P₂=（，）．
③以AB為底，頂角為角P的△PAB有1個，即△P₃AB．
畫AB的垂直平分線交拋物線對稱軸于P₃，此時平分線必過等腰△ABC的頂點C．
過點P₃作P₃K垂直y軸，垂足為K，
∵∠CP₃K=∠ABQ，∠CKP₃=∠AQB，
∴Rt_△P₃CK∽Rt_△BAQ．
∴==．
∵P₃K=2.5
∴CK=5于是OK=1，
∴P₃（2.5，-1）．
分析：（1）根據(jù)拋物線的解析式，利用對稱軸公式，可直接求出其對稱軸．
（2）令x=0，可求出C點坐標，由BC∥x軸可知B，C關(guān)于拋物線的對稱軸對稱，可求出B點坐標，根據(jù)AC=BC可求出A點坐標．
（3）分三種情況討論：
①以AB為腰且頂角為∠A，先求出AB的值，再利用等腰三角形的性質(zhì)結(jié)合勾股定理求出P₁N的長，即可求出P₁的坐標；
②以AB為腰且頂角為角B，根據(jù)MN的長和MP₂的長，求出P₂的縱坐標，已知其橫坐標，可得其坐標；
③以AB為底，頂角為角P時，依據(jù)Rt△P₃CK∽Rt△BAQ即可求出OK和P₃K的長，可得P₃坐標．
點評：此題考查了用對稱軸公式求函數(shù)對稱軸方程，用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式等基礎(chǔ)知識，還結(jié)合等腰三角形的性質(zhì)考查了點的存在性問題，有一定的開放性．