Question

如圖，平面直角坐標(biāo)系中，在第一象限的矩形ABCO的邊OA在y正半軸上，OC在x正半軸上，點(diǎn)D是線段OC上一點(diǎn)，過點(diǎn)D作DE⊥AD交直線BC于點(diǎn)E，以A、D、E為頂點(diǎn)作矩形ADEF．
（1）求證：△AOD∽△DCE；
（2）若點(diǎn)A坐標(biāo)為（O，4），點(diǎn)C坐標(biāo)為（7，0）．
①當(dāng)點(diǎn)D的坐標(biāo)為（5，0）時(shí)，若拋物線經(jīng)過A、F、B三點(diǎn)，求該拋物線的解析式；
②當(dāng)點(diǎn)D（k，0）是線段OC（不包括端點(diǎn)）上任意一點(diǎn)，則點(diǎn)F仍在①中所求的拋物線上嗎？請(qǐng)說明理由；
③當(dāng)點(diǎn)A的坐標(biāo)是（0，m），點(diǎn)C的坐標(biāo)是（n，0），當(dāng)點(diǎn)D在線段OC上運(yùn)動(dòng)時(shí)，是否了存在一條拋物線，使得點(diǎn)F始終落在該拋物線上？若存在，請(qǐng)直接寫出該拋物線的解析式（用含m、n表示）；若不存在，請(qǐng)說明理由．
（3）在第（2）題②的條件下，若點(diǎn)D（k，0）是在x軸上，且不在線段OC上的任意一點(diǎn)，其他條件不變，則點(diǎn)F是否還在①中所求的拋物線上？如果在，請(qǐng)以點(diǎn)D（k，0）在x負(fù)半軸上為例畫出示意圖（畫在備用圖上），并說明理由；如果不在，請(qǐng)舉反例說明．

Answer 1

解：（1）證明：∵四邊形ABCD是矩形，
∴∠ECD=∠ADE=∠AOD=90°，
∴∠ADO+∠EDC=90°，∠OAD+∠ADO=90°，
∴∠OAD=∠EDC
∴△AOD∽△DCE；
（2）解：①過F作FH⊥OC角OC于H，交AB于N，
由題意得，AB=OC=7，AO=BC=4，OD=5，CD=2
∵△AOD∽△DCE，
∴，即：，
∴CE=，
∵四邊形ADEF是矩形，DE=AF，∠DAB+∠BAF=90°
又∵∠OAD+∠DAB=90°
∴∠OAD=∠BAF，
∴△AFN≌△DEC
∴AN=DC=2，F(xiàn)N=EC=，
∴FH=，
∴F點(diǎn)的坐標(biāo)為（2，），
由A（0.4），設(shè)A、F、B三點(diǎn)的拋物線的解析式為y=ax²+bx+4
由F（2，）、B（7，4），
得，解得：
∴過A、F、B三點(diǎn)的解析式為：y=-x²+x+4，
②理由是：由（2）中①可知，拋物線的解析式為：y=-x²+x+4，
當(dāng)D（k，0）時(shí)，則OD=k，DC=7-k，
同理，由△AOD∽△DCE和△AFN≌△DEC求得：FN=CE=，AN=7-K，
∴F（7-k，4+），
將x=7-k代入y=-x²+x+4，
得y=，
∴點(diǎn)F仍在①中所求的拋物線上．
（3）如圖，點(diǎn)F還在①中所求的拋物線上，
理由是：過點(diǎn)F作直線FH⊥OC交OC于點(diǎn)H，交直線AB于N，
由（2）中①可知，拋物線的表達(dá)式為y=-x²+x+4，
點(diǎn)D（k，0），k＜0時(shí)，則OD=-k，DC=7-k，
同理，由△AOD∽△DCE和△AFN≌△DEC求得：FN=CE=，AN=DC=7-K，
當(dāng)FN≥4時(shí)，點(diǎn)F在x軸的上方，
FH=FN-4=--4，點(diǎn)F的縱坐標(biāo)是+4，
當(dāng)FN＜4時(shí)，點(diǎn)F在x軸的上方
FH=4-FN=4+，點(diǎn)F的縱坐標(biāo)也是+4，
故F（7-k，4+）
由（2）②可知點(diǎn)F在①中所求的拋物線上．

分析：（1）利用矩形的性質(zhì)得到∠OAD=∠EDC后利用兩角對(duì)應(yīng)相等的兩三角形相似證明即可；
（2）過F作FH⊥OC角OC于H，交AB于N，利用△AOD∽△DCE得到比例式求得CE的長，從而求得AFN≌△DEC，利用全等三角形的性質(zhì)得到F點(diǎn)的坐標(biāo)后利用待定系數(shù)法求得函數(shù)的解析式即可得到結(jié)論；
（3）利用以上兩個(gè)小題中證得的全等和相似分當(dāng)FN≥4時(shí)，點(diǎn)F在x軸的上方和當(dāng)FN＜4時(shí)，點(diǎn)F在x軸的上方兩種情況求得點(diǎn)F的坐標(biāo)即可．
點(diǎn)評(píng)：本題是二次函數(shù)的綜合題型，其中涉及到的幾何知識(shí)與函數(shù)知識(shí)的結(jié)合的題目更是近幾年中考的熱點(diǎn)考題之一．在求有關(guān)存在性問題時(shí)要注意分析題意分情況討論結(jié)果．