题目内容

【题目】如图,抛物线y=ax2+b与x轴交于点A、B,且A点的坐标为(1,0),与y轴交于点C(0,1)

(1)求抛物线的解析式,并求出点B坐标;

(2)过点B作BD∥CA交抛物线于点D,连接BC、CA、AD,求四边形ABCD的周长;(结果保留根号)

(3)在x轴上方的抛物线上是否存在点P,过点P作PE垂直于x轴,垂足为点E,使以B、P、E为顶点的三角形与△CBD相似?若存在请求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】(1)y=-x2+1,B(-1,0).(2)5+,4.(3)点P的坐标为(, ).

【解析】试题分析:(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式,点B坐标可由对称性质得到,或令y=0,由解析式得到;

(2)关键是求出点D的坐标,然后利用勾股定理分别求出四边形ABCD四个边的长度;

(3)本问为存在型问题.可以先假设存在,然后按照题意条件求点P的坐标,如果能求出则点P存在,否则不存在.注意三角形相似有两种情形,需要分类讨论.

试题解析:(1)∵点A(1,0)和点C(0,1)在抛物线y=ax2+b上,

∴,

解得:a=-1,b=1,

∴抛物线的解析式为:y=-x2+1,

抛物线的对称轴为y轴,则点B与点A(1,0)关于y轴对称,

∴B(-1,0).

(2)设过点A(1,0),C(0,1)的直线解析式为y=kx+b,可得:

,

解得k=-1,b=1,∴y=-x+1.

∵BD∥CA,

∴可设直线BD的解析式为y=-x+n,

∵点B(-1,0)在直线BD上,∴0=1+n,得n=-1,

∴直线BD的解析式为:y=-x-1.

将y=-x-1代入抛物线的解析式,得:-x-1=-x2+1,解得:x1=2,x2=-1,

∵B点横坐标为-1,则D点横坐标为2,

D点纵坐标为y=-2-1=-3,

∴D点坐标为(2,-3).

如图①所示,过点D作DN⊥x轴于点N,则DN=3,AN=1,BN=3,

在Rt△BDN中,BN=DN=3,由勾股定理得:BD=3;

在Rt△ADN中,DN=3,AN=1,由勾股定理得:AD=;

又OA=OB=OC=1,OC⊥AB,由勾股定理得:AC=BC=;

∴四边形ABCD的周长为:AC+BC+BD+AD=++3+=5+.

∵AB=2,OC=1,DN=3

∴四边形ABCD的面积为:

(3)假设存在这样的点P,则△BPE与△CBD相似有两种情形:(I)若△EPB∽△BDC,如图②所示,

则有,

即,∴PE=3BE.

设OE=m(m>0),则E(-m,0),BE=1-m,PE=3BE=3-3m,

∴点P的坐标为(-m,3-3m).

∵点P在抛物线y=-x2+1上,

∴3-3m=-(-m)2+1,解得m=1或m=2,

当m=1时,点E与点B重合,故舍去;当m=2时,点E在OB左侧,点P在x轴下方,不符合题意,故舍去.

因此,此种情况不存在;

(II)若△EBP∽△BDC,如图③所示,

则有,

即,

∴BE=3PE.

设OE=m(m>0),则E(m,0),BE=1+m,PE=BE=(1+m)=+m,

∴点P的坐标为(m, +m).

∵点P在抛物线y=-x2+1上,

∴+m=-(m)2+1,解得m=-1或m=,

∵m>0,故m=-1舍去,∴m=,

点P的纵坐标为: +m=+×=,

∴点P的坐标为(, ).

综上所述,存在点P,使以B、P、E为顶点的三角形与△CBD相似,点P的坐标为(, ).

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