Question

在平面直角坐標(biāo)系中，拋物線y=ax²+bx+3與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)分別為A（-3，0）、B（1，0），過頂點(diǎn)C作CH⊥x軸于點(diǎn)H．
（1）直接填寫：a=______，b=______，頂點(diǎn)C的坐標(biāo)為______；
（2）在y軸上是否存在點(diǎn)D，使得△ACD是以AC為斜邊的直角三角形？若存在，求出點(diǎn)D的坐標(biāo)；若不存在，說明理由；
（3）若點(diǎn)P為x軸上方的拋物線上一動(dòng)點(diǎn)（點(diǎn)P與頂點(diǎn)C不重合），PQ⊥AC于點(diǎn)Q，當(dāng)△PCQ與△ACH相似時(shí)，求點(diǎn)P的坐標(biāo)．

Answer 1

【答案】分析：（1）將A（-3，0）、B（1，0），代入y=ax²+bx+3求出即可，再利用平方法求出頂點(diǎn)坐標(biāo)即可；
（2）首先證明△CED∽△DOA，得出y軸上存在點(diǎn)D（0，3）或（0，1），即可得出△ACD是以AC為斜邊的直角三角形．
（3）首先求出直線CA的解析式為y=k₁x+b₁，再利用聯(lián)立兩函數(shù)解析式即可得出交點(diǎn)坐標(biāo)，再利用若點(diǎn)P在對(duì)稱軸左側(cè)（如圖②），只能是△PCQ∽△ACH，得∠PCQ=∠ACH得出答案即可．
解答：解：（1）a=-1，b=-2，頂點(diǎn)C的坐標(biāo)為（-1，4）；

（2）假設(shè)在y軸上存在滿足條件的點(diǎn)D，過點(diǎn)C作CE⊥y軸于點(diǎn)E．
由∠CDA=90°得，∠1+∠2=90°．又∠2+∠3=90°，
∴∠3=∠1．又∵∠CED=∠DOA=90°，
∴△CED∽△DOA，∴．
設(shè)D（0，c），則．變形得c²-4c+3=0，解之得c₁=3，c₂=1．
綜合上述：在y軸上存在點(diǎn)D（0，3）或（0，1），
使△ACD是以AC為斜邊的直角三角形．

（3）①若點(diǎn)P在對(duì)稱軸右側(cè)（如圖①），只能是△PCQ∽△CAH，得∠QCP=∠CAH．
延長(zhǎng)CP交x軸于M，∴AM=CM，∴AM²=CM²．
設(shè)M（m，0），則（m+3）²=4²+（m+1）²，∴m=2，即M（2，0）．
設(shè)直線CM的解析式為y=k₁x+b₁，
則，解之得，．
∴直線CM的解析式．
聯(lián)立，解之得或（舍去）．
∴．
②若點(diǎn)P在對(duì)稱軸左側(cè)（如圖②），只能是△PCQ∽△ACH，得∠PCQ=∠ACH．
過A作CA的垂線交PC于點(diǎn)F，作FN⊥x軸于點(diǎn)N．
由△CFA∽△CAH得，
由△FNA∽△AHC得．
∴AN=2，F(xiàn)N=1，CH=4，HO=1，則AH=2，
∴點(diǎn)F坐標(biāo)為（-5，1）．
設(shè)直線CF的解析式為y=k₂x+b₂，則，
解之得．
∴直線CF的解析式．
聯(lián)立，解之得或（舍去）．
∴．
∴滿足條件的點(diǎn)P坐標(biāo)為或．
點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用以及相似三角形的應(yīng)用，二次函數(shù)的綜合應(yīng)用是初中階段的重點(diǎn)題型，特別注意利用數(shù)形結(jié)合是這部分考查的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，同學(xué)們應(yīng)重點(diǎn)掌握．