Question

【題目】如圖，拋物線y=ax2﹣2ax+c（a≠0）交x軸于A、B兩點(diǎn)，A點(diǎn)坐標(biāo)為（3，0），與y軸交于點(diǎn)C（0，4），以OC、OA為邊作矩形OADC交拋物線于點(diǎn)G．

（1）求拋物線的解析式；

（2）拋物線的對稱軸l在邊OA（不包括O、A兩點(diǎn)）上平行移動(dòng)，分別交x軸于點(diǎn)E，交CD于點(diǎn)F，交AC于點(diǎn)M，交拋物線于點(diǎn)P，若點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為m，請用含m的代數(shù)式表示PM的長；

（3）在（2）的條件下，連結(jié)PC，則在CD上方的拋物線部分是否存在這樣的點(diǎn)P，使得以P、C、F為頂點(diǎn)的三角形和△AEM相似？若存在，求出此時(shí)m的值，并直接判斷△PCM的形狀；若不存在，請說明理由．

Answer 1

【答案】（1）拋物線的解析式為y=﹣x2+x+4；（2）PM=﹣m2+4m（0＜m＜3）；（3）存在這樣的點(diǎn)P使△PFC與△AEM相似，此時(shí)m的值為或1，△PCM為直角三角形或等腰三角形．

【解析】試題分析：（1）將A（3，0），C（0，4）代入y=ax2-2ax+c，運(yùn)用待定系數(shù)法即可求出拋物線的解析式；

（2）先根據(jù)A、C的坐標(biāo)，用待定系數(shù)法求出直線AC的解析式，進(jìn)而根據(jù)拋物線和直線AC的解析式分別表示出點(diǎn)P、點(diǎn)M的坐標(biāo)，即可得到PM的長；

（3）由于∠PFC和∠AEM都是直角，F和E對應(yīng)，則若以P、C、F為頂點(diǎn)的三角形和△AEM相似時(shí)，分兩種情況進(jìn)行討論：①△PFC∽△AEM，②△CFP∽△AEM；可分別用含m的代數(shù)式表示出AE、EM、CF、PF的長，根據(jù)相似三角形對應(yīng)邊的比相等列出比例式，求出m的值．

試題解析：（1）∵拋物線y=ax2-2ax+c（a≠0）經(jīng)過點(diǎn)A（3，0），點(diǎn)C（0，4），

∴，

解得．

∴拋物線的解析式為y=-x2+x+4；

（2）設(shè)直線AC的解析式為y=kx+b，

∵A（3，0），點(diǎn)C（0，4），

∴，

解得．

∴直線AC的解析式為y=-x+4．

∵點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為m，點(diǎn)M在AC上，

∴M點(diǎn)的坐標(biāo)為（m，-m+4），

∵點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m，點(diǎn)P在拋物線y=-x2+x+4上，

∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為（m，-m2+m+4），

∴PM=PE-ME=（-m2+m+4）-（-m+4）=-m2+4m，

即PM=-m2+4m（0＜m＜3）；

（3）在（2）的條件下，連結(jié)PC，在CD上方的拋物線部分存在這樣的點(diǎn)P，使得以P、C、F為頂點(diǎn)的三角形和△AEM相似．理由如下：由題意，可得AE=3-m，EM=-m+4，CF=m，若以P、C、F為頂點(diǎn)的三角形和△AEM相似，情況：

①P點(diǎn)在CD上方，則PF=-m2+m+4-4=-m2+m．

若△PFC∽△AEM，則PF：AE=FC：EM，

即（-m2+m）：（3-m）=m：（-m+4），

∵m≠0且m≠3，

∴m=；

②若△CFP∽△AEM，則CF：AE=PF：EM，

即m：（3-m）=（-m2+m）：（-m+4），

∵m≠0且m≠3，

∴m=1．

綜上所述，存在這樣的點(diǎn)P使△PFC與△AEM相似．此時(shí)m的值為或1．