Question

如圖，拋物線y=-x²+4與x軸交于A、B兩點(diǎn)，與y軸交于C點(diǎn)，點(diǎn)P是拋物線上的一個動點(diǎn)且在第一象限，過點(diǎn)P作x軸的垂線，垂足為D，交直線BC于點(diǎn)E．
（1）求點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)和直線BC的解析式；
（2）求△ODE面積的最大值及相應(yīng)的點(diǎn)E的坐標(biāo)；
（3）是否存在以點(diǎn)P、O、D為頂點(diǎn)的三角形與△OAC相似？若存在，請求出點(diǎn)P的坐標(biāo)，若不存在，請說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）在拋物線解析式y(tǒng)=-x²+4中，令y=0，解方程可求得點(diǎn)A、點(diǎn)B的坐標(biāo)；令x=0，可求得頂點(diǎn)C的坐標(biāo)．已知點(diǎn)B、C的坐標(biāo)，利用待定系數(shù)法求出直線BC的解析式；
（2）求出△ODE面積的表達(dá)式，利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出最大值，并確定點(diǎn)E的坐標(biāo)；
（3）本問為存在型問題．因?yàn)椤鱋AC與△OPD都是直角三角形，需要分類討論：
①當(dāng)△PDO∽△COA時，由得PD=2OD，列方程求出點(diǎn)P的坐標(biāo)；
②當(dāng)△PDO∽△AOC時，由得OD=2PD，列方程求出點(diǎn)P的坐標(biāo)．
解答：解：（1）在y=-x²+4中，當(dāng)y=0時，即-x²+4=0，解得x=±2．
當(dāng)x=0時，即y=0+4，解得y=4．
所以點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)依次是A（-2，0）、B（2，0）、C（0，4）．
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b（k≠0），
則，解得．
所以直線BC的解析式為y=-2x+4．         …3分

（2）∵點(diǎn)E在直線BC上，
∴設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)為（x，-2x+4），
則△ODE的面積S可表示為：．
∴當(dāng)x=1時，△ODE的面積有最大值1．
此時，-2x+4=-2×1+4=2，
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為（1，2）．  …5分

（3）存在以點(diǎn)P、O、D為頂點(diǎn)的三角形與△OAC相似，理由如下：
設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（x，-x²+4），0＜x＜2．
因?yàn)椤鱋AC與△OPD都是直角三角形，分兩種情況：
①當(dāng)△PDO∽△COA時，，，
解得，（不符合題意，舍去）．
當(dāng)時，．
此時，點(diǎn)P的坐標(biāo)為．
②當(dāng)△PDO∽△AOC時，，，
解得，（不符合題意，舍去）．
當(dāng)時，=．
此時，點(diǎn)P的坐標(biāo)為．
綜上可得，滿足條件的點(diǎn)P有兩個：，．   …9分．
點(diǎn)評：本題是二次函數(shù)壓軸題，考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、待定系數(shù)法、二次函數(shù)的最值、相似三角形、解方程等知識點(diǎn)，難度不大．第（3）問是存在型問題，可能存在兩種符合條件的情況，需要分類討論，避免漏解．