Question

如圖，拋物線(xiàn)y=ax²+bx+c與x軸交于點(diǎn)A（-1，0），B（4，0），與y軸交于點(diǎn)C（0，-2）．
（1）求此拋物線(xiàn)的解析式；
（2）若D點(diǎn)在此拋物線(xiàn)上，且AD∥CB，在x軸上是否存在點(diǎn)E，使得以A，D，E為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似？若存在，求出點(diǎn)E的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由；
（3）在（2）的條件下，問(wèn)在x軸下方的拋物線(xiàn)上，是否存在點(diǎn)P使得△APD的面積與四邊形ACBD的面積相等？若存在，求出P點(diǎn)坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

解：（1）∵拋物線(xiàn)y=ax²+bx+c與x軸交于點(diǎn)A（-1，0），B（4，0），與y軸交于點(diǎn)C（0，-2），
∴，
解得：，
∴拋物線(xiàn)的解析式為y=x²-x-2；

（2）設(shè)D點(diǎn)坐標(biāo)為（x，y），E點(diǎn)坐標(biāo)為（a，0）
∵AD∥CB，
∴兩直線(xiàn)的斜率相等，
∴k_AD=k_BC，
∴==，
∴y+1=x，
又∵點(diǎn)D在拋物線(xiàn)上，
∴y=x²-x-2，
聯(lián)立兩式解得D點(diǎn)的坐標(biāo)為（5，3），
連接AC，AC=，BC=2，AB=5，
∵AC²+BC²=AB²，
∴△ACB是直角三角形，
①若Rt△ACB∽R(shí)tEDA，如圖1所示，
∵AD∥AC，
∴∠DAB=∠ABC，
∵Rt△ACB∽R(shí)tEDA，
∴==，
∴==，
當(dāng)a=5時(shí)，等式成立，
∴當(dāng)E點(diǎn)坐標(biāo)為（5，0）時(shí)，Rt△ACB∽R(shí)tAED；
②若Rt△ACB∽R(shí)tADE，如圖2所示，
同理可知=，即=，
解得a=，
∴AE=，根據(jù)勾股定理求出DE=，
檢驗(yàn)：==，
∴存在E點(diǎn)坐標(biāo)（，0）使以A，D，E為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似，
綜上這樣的點(diǎn)有兩個(gè)，分別是（5，0），（，0）；

（3）由（1）（2）可知：AB=5，D點(diǎn)坐標(biāo)為（5，3），C點(diǎn)坐標(biāo)為（0，-2），
假設(shè)存在P點(diǎn)（x，y）使得△APD的面積與四邊形ACBD的面積相等，
S_{四邊形ACBD}=S_△ABD+S_△ACB=×5×3+×5×2=，
S_△APD=×AD×h=，解得h=，
∴P到直線(xiàn)AD的距離為，
直線(xiàn)AD的解析式為y=x+，
P點(diǎn)到直線(xiàn)AD的距離d==，
又知y=x²-x-2，
解得x=
∴這樣的P點(diǎn)存在，坐標(biāo)為（，）、（，）．
分析：（1）根據(jù)y=ax²+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A（-1，0），B（4，0）和點(diǎn)C（0，-2）三點(diǎn)，列出三元一次方程組，解出a、b和c即可；
（2）設(shè)D點(diǎn)坐標(biāo)為（x，y），E點(diǎn)坐標(biāo)為（a，0），根據(jù)AD∥BC，兩直線(xiàn)斜率相等，列式求出D點(diǎn)的坐標(biāo)，再證明出△ABC是直角三角形，然后分類(lèi)討論：①當(dāng)∠E是直角時(shí)，兩三角形相似，根據(jù)比例關(guān)系求出E點(diǎn)的坐標(biāo)，②當(dāng)∠D是直角時(shí)，兩三角形相似，根據(jù)比例關(guān)系求出E點(diǎn)的坐標(biāo)．
（3）假設(shè)存在P點(diǎn)（x，y）使得△APD的面積與四邊形ACBD的面積相等，根據(jù)S_{四邊形ACBD}=S_△ABD+S_△ACB=S_△ABP列式求出y的值，然后驗(yàn)證P點(diǎn)坐標(biāo)是否存在．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了二次函數(shù)、三角形相似、平行線(xiàn)的性質(zhì)、直線(xiàn)斜率等知識(shí)點(diǎn)，解答本題需要較強(qiáng)的綜合作答能力，特別是作答（2）問(wèn)時(shí)需要進(jìn)行分類(lèi)，這是同學(xué)們?nèi)菀缀雎缘牡胤�，此題難度較大．