题目内容
如图①，已知抛物线y=ax2+bx+c经过坐标原点，与x轴的另一个交点为A，且顶点M坐标为（1，2），（1）求该抛物线的解析式；
（2）现将它向右平移m（m＞0）个单位，所得抛物线与x轴交于C、D两点，与原抛物线交于点P，△CDP的面积为S，求S关于m的关系式；
（3）如图②，以点A为圆心，以线段OA为半径画圆，交抛物线y=ax2+bx+c的对称轴于点B，连接AB，若将抛物线向右平移m（m＞0）个单位后，B点的对应点为B′，A点的对应点为A′点，且满足四边形BAA′B′为菱形，平移后的抛物线的对称轴与菱形的对角线BA′交于点E，在x轴上是否存在一点F，使得以E、F、A′为顶点的三角形与△BAE相似？若存在，求出F点坐标；若不存在，说明理由．
分析：（1）根据抛物线经过原点、A点、M点可得抛物线的解析式；
（2）根据将抛物线向右平移m个单位得到平移后的解析式，将两个解析式组成一个方程组，解此方程组得P点的纵坐标，即△CDP的高，而底边CD的长据原抛物线可知，三角形面积可求；
（3）画出图形，根据圆和菱形的性质得出△BAE是直角三角形，若△BAE∽△A′EF，则△A′EF也是直角三角形，故可求A′F，则F坐标可求．
（2）根据将抛物线向右平移m个单位得到平移后的解析式，将两个解析式组成一个方程组，解此方程组得P点的纵坐标，即△CDP的高，而底边CD的长据原抛物线可知，三角形面积可求；
（3）画出图形，根据圆和菱形的性质得出△BAE是直角三角形，若△BAE∽△A′EF，则△A′EF也是直角三角形，故可求A′F，则F坐标可求．
解答：解：（1）由抛物线y=ax2+bx+c经过坐标原点可得，
c=0，
由顶点M坐标为（1，2），可得A点坐标为（2，0），
将他们的坐标值分别代入解析式可得，
，
解得，
，
故该抛物线的解析式为：y=-2x2+4x；
（2）现将它向右平移m（m＞0）个单位，所得抛物线解析式为：
y=-2（x-m）2+4（x-m），
原抛物线与平移后的解析式交于P点，
则有
，
解得，
，
即P点坐标为：（
+ 1，-
+2），
那么△CDP的高为：-
+2，而CD=2，
则S=
×2×（-
+2），
化简得，S=-
+ 2；
（3）如图，
四边形BAA′B′为菱形，则有菱形的边长就是圆的半径为2，
B点的纵坐标为：
=
，
那么tan∠BA′A=
，
故∠BA′A=∠A′BA=30°，
A′E=AE=
=
，
则
=
正好是tan30°的值，
故∠BAE=90°而△BAE∽△A′EF，
则∠A′EF=90°，
A′F=
=
，
则AF=2-
=
，F横坐标为：2+
=
，
故在x轴上存在一点F，F的坐标为：（
，0）．
c=0，
由顶点M坐标为（1，2），可得A点坐标为（2，0），
将他们的坐标值分别代入解析式可得，
|
解得，
|
故该抛物线的解析式为：y=-2x2+4x；
（2）现将它向右平移m（m＞0）个单位，所得抛物线解析式为：
y=-2（x-m）2+4（x-m），
原抛物线与平移后的解析式交于P点，
则有
|
解得，
|
即P点坐标为：（
| m |
| 2 |
| m2 |
| 2 |
那么△CDP的高为：-
| m2 |
| 2 |
则S=
| 1 |
| 2 |
| m2 |
| 2 |
化简得，S=-
| m2 |
| 2 |
（3）如图，
四边形BAA′B′为菱形，则有菱形的边长就是圆的半径为2，
B点的纵坐标为：
| 22-12 |
| 3 |
那么tan∠BA′A=
| ||
| 3 |
故∠BA′A=∠A′BA=30°，
A′E=AE=
| 1 |
| cos30° |
2
| ||
| 3 |
则
| AE |
| AB |
| ||
| 3 |
故∠BAE=90°而△BAE∽△A′EF，
则∠A′EF=90°，
A′F=
| A′E |
| cos30° |
| 4 |
| 3 |
则AF=2-
| 4 |
| 3 |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
| 3 |
| 8 |
| 3 |
故在x轴上存在一点F，F的坐标为：（
| 8 |
| 3 |
点评：本题考查二次函数的综合运用，其中涉及圆的性质和三角函数的运用，难度较大，计算较为复杂．
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期末1卷素质教育评估卷系列答案
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