Question

如圖，已知拋物線與x軸交于A（﹣1，0），B（3，0）兩點(diǎn)，與y軸交于點(diǎn)C（0，3）．

（1）求拋物線的解析式；

（2）設(shè)拋物線的頂點(diǎn)為D，在其對(duì)稱軸的右側(cè)的拋物線上是否存在點(diǎn)P，使得△PDC是等腰三角形？若存在，求出符合條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由；

（3）點(diǎn)M是拋物線上一點(diǎn)，以B，C，D，M為頂點(diǎn)的四邊形是直角梯形，試求出點(diǎn)M的坐標(biāo)．

Answer 1

考點(diǎn)：二次函數(shù)綜合題．

專題：壓軸題．

分析：（1）由于A（﹣1，0）、B（3，0）、C（0，3）三點(diǎn)均在坐標(biāo)軸上，故設(shè)一般式解答和設(shè)交點(diǎn)式（兩點(diǎn)式）解答均可．

（2）分以CD為底和以CD為腰兩種情況討論．運(yùn)用兩點(diǎn)間距離公式建立起P點(diǎn)橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)之間的關(guān)系，再結(jié)合拋物線解析式即可求解．

（3）根據(jù)拋物線上點(diǎn)的坐標(biāo)特點(diǎn)，利用勾股定理求出相關(guān)邊長(zhǎng)，再利用勾股定理的逆定理判斷出直角梯形中的直角，便可解答．

解答：解：（1）∵拋物線與y軸交于點(diǎn)C（0，3），

∴設(shè)拋物線解析式為y=ax²+bx+3（a≠0），

根據(jù)題意，得，

解得，

∴拋物線的解析式為y=﹣x²+2x+3．

（2）存在．

由y=﹣x²+2x+3得，D點(diǎn)坐標(biāo)為（1，4），對(duì)稱軸為x=1．

①若以CD為底邊，則PD=PC，

設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為（x，y），根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式，

得x²+（3﹣y）²=（x﹣1）²+（4﹣y）²，

即y=4﹣x．

又P點(diǎn)（x，y）在拋物線上，

∴4﹣x=﹣x²+2x+3，

即x²﹣3x+1=0，

解得x₁=，x₂=＜1，應(yīng)舍去，

∴x=，

∴y=4﹣x=，

即點(diǎn)P坐標(biāo)為．

②若以CD為一腰，

∵點(diǎn)P在對(duì)稱軸右側(cè)的拋物線上，由拋物線對(duì)稱性知，點(diǎn)P與點(diǎn)C關(guān)于直線x=1對(duì)稱，

此時(shí)點(diǎn)P坐標(biāo)為（2，3）．

∴符合條件的點(diǎn)P坐標(biāo)為或（2，3）．

（3）由B（3，0），C（0，3），D（1，4），根據(jù)勾股定理，

得CB=，CD=，BD=，

∴CB²+CD²=BD²=20，

∴∠BCD=90°，

設(shè)對(duì)稱軸交x軸于點(diǎn)E，過(guò)C作CM⊥DE，交拋物線于點(diǎn)M，垂足為F，在Rt△DCF中，

∵CF=DF=1，

∴∠CDF=45°，

由拋物線對(duì)稱性可知，∠CDM=2×45°=90°，點(diǎn)坐標(biāo)M為（2，3），

∴DM∥BC，

∴四邊形BCDM為直角梯形，

由∠BCD=90°及題意可知，

以BC為一底時(shí)，頂點(diǎn)M在拋物線上的直角梯形只有上述一種情況；

以CD為一底或以BD為一底，且頂點(diǎn)M在拋物線上的直角梯形均不存在．

綜上所述，符合條件的點(diǎn)M的坐標(biāo)為（2，3）．

點(diǎn)評(píng)：此題是一道典型的“存在性問(wèn)題”，結(jié)合二次函數(shù)圖象和等腰三角形、等腰梯形的性質(zhì)，考查了它們存在的條件，有一定的開放性．