Question

【題目】如圖，O為原點(diǎn)，線段AB的兩個端點(diǎn)A（0，2），B（1，0）分別在y軸和x軸的正半軸上，點(diǎn)C為線段AB的中點(diǎn)，現(xiàn)將線段BA繞點(diǎn)B按順時針方向旋轉(zhuǎn)90°得到線段BD，連結(jié)CD，某拋物線y=ax2+bx+c（a≠0）經(jīng)過點(diǎn)D、點(diǎn)E（1，1）．

（1）若該拋物線過原點(diǎn)O，則a= ；

（2）若點(diǎn)Q在拋物線上，且滿足∠QOB與∠BCD互余，要使得符合條件的Q點(diǎn)的個數(shù)是4個，則a的取值范圍是 ．

Answer 1

【答案】（1）﹣（2）a＜﹣或a＞

【解析】

試題分析：（1）過點(diǎn)D作DF⊥x軸于點(diǎn)F，先通過三角形全等求得D的坐標(biāo)，把D、E的坐標(biāo)和c=0代入y=ax2+bx+c，根據(jù)待定系數(shù)法即可求得；

（2）若符合條件的Q點(diǎn)的個數(shù)是4個，則當(dāng)a＜0時，拋物線交于y軸的負(fù)半軸，當(dāng)a＞0時，拋物線與直線OQ：y=﹣x有兩個交點(diǎn)，得到方程ax2﹣4ax+3a+1=﹣x，根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系得出不等式，解不等式即可求得．

解：（1）①過點(diǎn)D作DF⊥x軸于點(diǎn)F，如圖1，

∵∠DBF+∠ABO=90°，∠BAO+∠ABO=90°，

∴∠DBF=∠BAO，

又∵∠AOB=∠BFD=90°，AB=BD，

在△AOB和△BFD中，

，

∴△AOB≌△BFD（AAS）

∴DF=BO=1，BF=AO=2，

∴D的坐標(biāo)是（3，1），

把D（3，1），E（1，1），O（0，0）代入y=ax2+bx+c，

得，

解得a=﹣，

故答案為﹣；

（2）如圖2，∵D（3，1），E（1，1），

拋物線y=ax2+bx+c過點(diǎn)E、D，代入可得，解得，所以y=ax2﹣4ax+3a+1．

分兩種情況：

①當(dāng)拋物線y=ax2+bx+c開口向下時，若滿足∠QOB與∠BCD互余且符合條件的Q點(diǎn)的個數(shù)是4個，則點(diǎn)Q在x軸的上、下方各有兩個．

（i）當(dāng)點(diǎn)Q在x軸的下方時，直線OQ與拋物線有兩個交點(diǎn)，滿足條件的Q有2個；

（ii）當(dāng)點(diǎn)Q在x軸的上方時，要使直線OQ與拋物線y=ax2+bx+c有兩個交點(diǎn)，拋物線y=ax2+bx+c與x軸的交點(diǎn)必須在x軸的正半軸上，與y軸的交點(diǎn)在y軸的負(fù)半軸，所以3a+1＜0，解得a＜﹣；

②當(dāng)拋物線y=ax2+bx+c開口向上時，點(diǎn)Q在x軸的上、下方各有兩個，

（i）當(dāng)點(diǎn)Q在x軸的上方時，直線OQ與拋物線y=ax2+bx+c有兩個交點(diǎn)，符合條件的點(diǎn)Q有兩個；

（ii）當(dāng)點(diǎn)Q在x軸的下方時，要使直線OQ與拋物線y=ax2+bx+c有兩個交點(diǎn)，符合條件的點(diǎn)Q才兩個．

根據(jù)（2）可知，要使得∠QOB與∠BCD互余，則必須∠QOB=∠BAO，

∴tan∠QOB=tan∠BAO==，此時直線OQ的斜率為﹣，則直線OQ的解析式為y=﹣x，要使直線OQ與拋物線y=ax2+bx+c有兩個交點(diǎn)，所以方程ax2﹣4ax+3a+1=﹣x有兩個不相等的實(shí)數(shù)根，所以△=（﹣4a+）2﹣4a（3a+1）＞0，即4a2﹣8a+＞0，解得a＞（a＜舍去）

綜上所示，a的取值范圍為a＜﹣或a＞．

故答案為a＜﹣或a＞．