【答案】
分析:(1)把點A、B、C的坐標分別代入已知拋物線的解析式列出關于系數(shù)的三元一次方程組
,通過解該方程組即可求得系數(shù)的值;
(2)由(1)中的拋物線解析式易求點M的坐標為(0,1).所以利用待定系數(shù)法即可求得直線AM的關系式為y=
x+1.由題意設點D的坐標為(
),則點F的坐標為(
).易求DF=
=
.根據(jù)二次函數(shù)最值的求法來求線段DF的最大值;
(3)需要對點P的位置進行分類討論:點P分別位于第一、二、三、四象限四種情況.此題主要利用相似三角形的對應邊成比例進行解答.
解答:解:由題意可知
.解得
.
∴拋物線的表達式為y=-
.
(2)將x=0代入拋物線表達式,得y=1.∴點M的坐標為(0,1).
設直線MA的表達式為y=kx+b,則
.
解得
.
∴直線MA的表達式為y=
x+1.
設點D的坐標為(
),則點F的坐標為(
).
DF=
=
.
當
時,DF的最大值為
.
此時
,即點D的坐標為(
).
(3)存在點P,使得以點P、A、N為頂點的三角形與△MAO相似.設P(m,
).
在Rt△MAO中,AO=3MO,要使兩個三角形相似,由題意可知,點P不可能在第一象限.
①設點P在第二象限時,∵點P不可能在直線MN上,∴只能PN=3AN,
∴
,即m
2+11m+24=0.解得m=-3(舍去)或m=-8.又-3<m<0,故此時滿足條件的點不存在.
②當點P在第三象限時,∵點P不可能在直線MN上,∴只能PN=3AN,
∴
,即m
2+11m+24=0.
解得m=-3或m=-8.此時點P的坐標為(-8,-15).
③當點P在第四象限時,若AN=3PN時,則-3
,即m
2+m-6=0.
解得m=-3(舍去)或m=2.
當m=2時,
.此時點P的坐標為(2,-
).
若PN=3NA,則-
,即m
2-7m-30=0.
解得m=-3(舍去)或m=10,此時點P的坐標為(10,-39).
綜上所述,滿足條件的點P的坐標為(-8,-15)、(2,-
)、(10,-39).
點評:本題考查了二次函數(shù)綜合題.其中涉及到了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,相似三角形的性質以及二次函數(shù)最值的求法.需注意分類討論,全面考慮點P所在位置的各種情況.