题目内容
以x为自变量的二次函数y=-x2+2x+m，它的图象与y轴交于点C（0，3），与x轴交于点A、B，
点A在点B的左边，点O为坐标原点，（1）求这个二次函数的解析式及点A，点B的坐标，画出二次函数的图象；
（2）在x轴上是否存在点Q，在位于x轴上方部分的抛物线上是否存在点P，使得以A，P，Q三点为顶点的三角形与△AOC相似（不包含全等）？若存在，请求出点P，点Q的坐标；若不存在，请说明理由．
分析：（1）根据C点坐标，可确定m的值，从而得到抛物线的解析式，令函数解析式的y=0，即可求得A、B的坐标．
（2）根据函数图象可知，显然∠PAQ不能是直角，已知以A，P，Q三点为顶点的三角形与△AOC相似但不全等，因此P、C不重合，即∠PAQ≠∠CAO，所以只考虑∠PAQ=∠ACO的情况，过A作∠PAQ=∠ACQ，交抛物线于点P，然后分两种情况：
①∠PQA=∠COA=90°，此时PQ⊥x轴，可设出点Q的坐标，根据抛物线的解析式可表示出点P的坐标，进而根据相似三角形的比例线段求出点Q、P的坐标；
②∠APQ=∠COA=90°，设出点Q的坐标，然后表示出PA的长，根据相似三角形的比例线段即可求出此时点Q的坐标．
（2）根据函数图象可知，显然∠PAQ不能是直角，已知以A，P，Q三点为顶点的三角形与△AOC相似但不全等，因此P、C不重合，即∠PAQ≠∠CAO，所以只考虑∠PAQ=∠ACO的情况，过A作∠PAQ=∠ACQ，交抛物线于点P，然后分两种情况：
①∠PQA=∠COA=90°，此时PQ⊥x轴，可设出点Q的坐标，根据抛物线的解析式可表示出点P的坐标，进而根据相似三角形的比例线段求出点Q、P的坐标；
②∠APQ=∠COA=90°，设出点Q的坐标，然后表示出PA的长，根据相似三角形的比例线段即可求出此时点Q的坐标．
解答：解：（1）根据题意，把点C（0，3）代入y=-x2+2x+m，
解得m=3，
即二次根式的解析式为y=-x2+2x+3，
即-x2+2x+3=0，
解得x1=-1，x2=3，
∴点A，点B的坐标分别是（-1，0），（3，0）．
（2）假设存在符合题意的点P、Q，一定是∠PAQ=∠ACO；
∵若PAQ=∠CAO，则点P与点C重合，
点Q与点O重合，
∴△PAQ≌△CAO，不合题意；
∵若∠PAQ=∠COA=90°，显然P不在抛物线上，
过A作AP，使∠PAO=∠ACO且与抛物线交于点P，
①若过点P作PQ1⊥x轴交x轴于Q1点，
设Q1（x1，0），P（x1，y1），
∵∠CQ1A=∠AOC，则△PQ1A∽△AOC，
∴
=
，
即
=-x12+2x1+3，
解得x1=
，代入抛物线的解析式中，
得y1=
，
∴Q1（
，0)，P（
，
)，存在△PQ1A∽△AOC；
②由①所得点P作PQ2⊥AP交x轴于Q2，
设Q2（x2，0）；
∵∠APQ2∠COA，则△Q2PA∽△AOC，
∴
=
，
=
，x2=
．
∴Q2（
，0），存在△PQ2A∽△AOC；
综上所述，存在符合条件的相似三角形，且Q、P的坐标为：Q1（
，0)，Q2（
，0），P（
，
)．
解得m=3，
即二次根式的解析式为y=-x2+2x+3，
即-x2+2x+3=0，
解得x1=-1，x2=3，
∴点A，点B的坐标分别是（-1，0），（3，0）．
（2）假设存在符合题意的点P、Q，一定是∠PAQ=∠ACO；
∵若PAQ=∠CAO，则点P与点C重合，
点Q与点O重合，
∴△PAQ≌△CAO，不合题意；
∵若∠PAQ=∠COA=90°，显然P不在抛物线上，
过A作AP，使∠PAO=∠ACO且与抛物线交于点P，
①若过点P作PQ1⊥x轴交x轴于Q1点，
设Q1（x1，0），P（x1，y1），
∵∠CQ1A=∠AOC，则△PQ1A∽△AOC，
∴
| AQ1 |
| OC |
| Q1P |
| AO |
即
| x1+1 |
| 3 |
解得x1=
| 8 |
| 3 |
得y1=
| 11 |
| 9 |
∴Q1（
| 8 |
| 3 |
| 8 |
| 3 |
| 11 |
| 9 |
②由①所得点P作PQ2⊥AP交x轴于Q2，
设Q2（x2，0）；
∵∠APQ2∠COA，则△Q2PA∽△AOC，
∴
| AQ2 |
| CA |
| PA |
| OC |
| x2+1 | ||
|
| ||||||
| 3 |
| 83 |
| 27 |
∴Q2（
| 83 |
| 27 |
综上所述，存在符合条件的相似三角形，且Q、P的坐标为：Q1（
| 8 |
| 3 |
| 83 |
| 27 |
| 8 |
| 3 |
| 11 |
| 9 |
点评：此题考查了二次函数解析式的确定、函数图象与坐标轴交点坐标的求法、相似三角形的判定和性质等知识．（3）题中，应根据相似三角形的不同对应顶点分类讨论，这是此题的难点．
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