Question

（2013年四川攀枝花12分）如圖，拋物線y=ax²+bx+c經(jīng)過點(diǎn)A（﹣3，0），B（1.0），C（0，﹣3）．

（1）求拋物線的解析式；

（2）若點(diǎn)P為第三象限內(nèi)拋物線上的一點(diǎn)，設(shè)△PAC的面積為S，求S的最大值并求出此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)；

（3）設(shè)拋物線的頂點(diǎn)為D，DE⊥x軸于點(diǎn)E，在y軸上是否存在點(diǎn)M，使得△ADM是直角三角形？若存在，請(qǐng)直接寫出點(diǎn)M的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說明理由．

 

Answer 1

【答案】

解：（1）由于拋物線y=ax²+bx+c經(jīng)過A（﹣3，0），B（1，0），可設(shè)拋物線的解析式為：y=a（x+3）（x﹣1），

將C點(diǎn)坐標(biāo)（0，﹣3）代入，得：a（0+3）（0﹣1）=5，解得 a=1。

∴拋物線的解析式為：y=（x+3）（x﹣1），即y=x²+2x﹣3。

（2）如圖1，過點(diǎn)P作x軸的垂線，交AC于點(diǎn)N．

設(shè)直線AC的解析式為y=kx+m，由題意，得，解得。

∴直線AC的解析式為：y=﹣x﹣3。

設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為（x，x²+2x﹣3），

則點(diǎn)N的坐標(biāo)為（x，﹣x﹣3），

∴PN=PE﹣NE=﹣（x²+2x﹣3）+（﹣x﹣3）=﹣x²﹣3x。

∵S_△PAC=S_△PAN+S_△PCN，

∴。

∴當(dāng)x=時(shí)，S有最大值，此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（，）。

（3）在y軸上是否存在點(diǎn)M，能夠使得△ADE是直角三角形。理由如下：

∵y=x²+2x﹣3=y=（x+1）²﹣4，∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為（﹣1，﹣4）。

∵A（﹣3，0），∴AD²=（﹣1+3）²+（﹣4﹣0）²=20。

設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為（0，t），分三種情況進(jìn)行討論：

①當(dāng)A為直角頂點(diǎn)時(shí)，如圖2，

由勾股定理，得AM²+AD²=DM²，

即（0+3）²+（t﹣0）²+20=（0+1）²+（t+4）²，解得t=。

∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為（0，）。

②當(dāng)D為直角頂點(diǎn)時(shí)，如圖3，

由勾股定理，得DM²+AD²=AM²，

即（0+1）²+（t+4）²+20=（0+3）²+（t﹣0）²，解得t=。

∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為（0，）。

③當(dāng)M為直角頂點(diǎn)時(shí)，如圖4，

由勾股定理，得AM²+DM²=AD²，

即（0+3）²+（t﹣0）²+（0+1）²+（t+4）²=20，解得t=﹣1或﹣3。

∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為（0，﹣1）或（0，﹣3）。

綜上所述，在y軸上存在點(diǎn)M，能夠使得△ADE是直角三角形，此時(shí)點(diǎn)M的坐標(biāo)為（0，）或（0，）或（0，﹣1）或（0，﹣3）。

【解析】（1）已知拋物線上的三點(diǎn)坐標(biāo)，利用待定系數(shù)法可求出該二次函數(shù)的解析式。

（2）過點(diǎn)P作x軸的垂線，交AC于點(diǎn)N，先運(yùn)用待定系數(shù)法求出直線AC的解析式，設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為（x，x²+2x﹣3），根據(jù)AC的解析式表示出點(diǎn)N的坐標(biāo)，再根據(jù)S_△PAC=S_△PAN+S_△PCN就可以表示出△PAC的面積，運(yùn)用頂點(diǎn)式就可以求出結(jié)論。

（3）分三種情況進(jìn)行討論：①以A為直角頂點(diǎn)；②以D為直角頂點(diǎn)；③以M為直角頂點(diǎn)；設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為（0，t），根據(jù)勾股定理列出方程，求出t的值即可。

考點(diǎn)：二次函數(shù)綜合題，待定系數(shù)法的應(yīng)用，曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)與方程的關(guān)系，由實(shí)際問題列函數(shù)關(guān)系式，二次函數(shù)的性質(zhì)，勾股定理，直角坐標(biāo)三角形的判定，轉(zhuǎn)換思想和分類思想的應(yīng)用。