Question

如圖所示，已知直線(xiàn)y=kx-1與拋物線(xiàn)y=ax²+bx+c交于A（-3，2）、B（0，-1）兩點(diǎn)，拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)為C（-1，-2），對(duì)稱(chēng)軸交直線(xiàn)AB于點(diǎn)D，連接OC．
（1）求k的值及拋物線(xiàn)的解析式；
（2）若P為拋物線(xiàn)上的點(diǎn)，且以P、A、D三點(diǎn)構(gòu)成的三角形是以線(xiàn)段AD為一條直角邊的直角三角形，請(qǐng)求出滿(mǎn)足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)；
（3）在（2）的條件下所得的三角形是否與△OCD相似？請(qǐng)直接寫(xiě)出判斷結(jié)果，不必寫(xiě)出證明過(guò)程．

Answer 1

【答案】分析：（1）將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入直線(xiàn)AB的解析式中，即可確定k的值；根據(jù)A、B的坐標(biāo)，可用待定系數(shù)法確定拋物線(xiàn)的解析式．
（2）根據(jù)拋物線(xiàn)的解析式，易求得D點(diǎn)坐標(biāo)，可得OB=OD，即△OBD是等腰直角三角形；若△PAD是以AD為直角邊的直角三角形，那么可分兩種情況：
①以D為直角頂點(diǎn)，過(guò)D作直線(xiàn)l₁⊥AD，直線(xiàn)l₁與拋物線(xiàn)的交點(diǎn)即為所求的P點(diǎn)，設(shè)直線(xiàn)l₁與y軸的交點(diǎn)為E，由于△ODB是等腰直角三角形，故△ODE也是等腰直角三角形，即OD=OE，由此可得E點(diǎn)坐標(biāo)，進(jìn)而可根據(jù)D、E的坐標(biāo)求出直線(xiàn)l₁的解析式，聯(lián)立拋物線(xiàn)的解析式，即可得P點(diǎn)坐標(biāo)；
②以A為直角頂點(diǎn)，過(guò)A作直線(xiàn)l₂⊥AD，同理直線(xiàn)l₂與拋物線(xiàn)的交點(diǎn)也符合P點(diǎn)的要求，由于直線(xiàn)l₁∥直線(xiàn)l₂，根據(jù)直線(xiàn)l₂的斜率和A點(diǎn)的坐標(biāo)，即可求出直線(xiàn)l₂的解析式，然后聯(lián)立拋物線(xiàn)的解析式，可得P點(diǎn)的坐標(biāo)．
（3）根據(jù)C、D坐標(biāo)，易得OC、CD的長(zhǎng)，若（2）的直角三角形與△OCD相似，那么它們的直角邊應(yīng)該對(duì)應(yīng)成比例，可先求出（2）中直角三角形的直角邊長(zhǎng)，然后再進(jìn)行判斷．
解答：解：（1）∵直線(xiàn)y=kx-1經(jīng)過(guò)A（-3，2），
∴把點(diǎn)A（-3，2）代入y=kx-1得：
2=-3k-1，∴k=-1，
把A（-3，2）、B（0，-1）、C（-1，-2）代入y=ax²+bx+c
得，
∴，
∴拋物線(xiàn)的解析式為y=x²+2x-1．

（2）由得D（-1，0），即點(diǎn)D在x軸上，
且|OD|=|OB|=1，
∴△BDO為等腰直角三角形，
∴∠BDO=45°，
①過(guò)點(diǎn)D作l₁⊥AB，交y軸于E，交拋物線(xiàn)于P₁、P₂兩點(diǎn)，連接P₁A、P₂A，
則△P₁AD、△P₂AD都是滿(mǎn)足條件的直角三角形，
∵∠EDO=90°-∠BDO=45°，
∴|OE|=|OD|=1，
∴點(diǎn)E（0，1），
∴直線(xiàn)l₁的解析式為y=x+1，
由
解得：或，
∴滿(mǎn)足條件的點(diǎn)為P₁（-2，-1）、P₂（1，2）；
②過(guò)點(diǎn)A作l₂⊥AB，交拋物線(xiàn)于另一點(diǎn)P₃，連接P₃D，則△P₃AD是滿(mǎn)足條件的直角三角形，
∵l₁∥l₂且l₂過(guò)點(diǎn)A（-3，2）
∴l(xiāng)₂的解析式為y=x+5，
由
解得：或（舍去），
∴P₃的坐標(biāo)為（2，7），
綜上所述，滿(mǎn)足條件的點(diǎn)為P₁（-2，-1）、P₂（1，2）、P₃（2，7）．

（3）∵P₁（-2，-1），A（-3，2），D（-1，0），
∴P₁D=，AD=2；
而OC=1，CD=2，即P₁D：AD=OC：CD，
又∵∠OCD=∠P₁AD=90°，
∴△P₁AD∽△OCD，
同理可求得△P₂AD與△OCD不相似，△P₃AD與△OCD不相似；
故判斷結(jié)果如下：
△P₁AD∽△OCD，
△P₂AD與△OCD不相似；
△P₃AD與△OCD不相似．
點(diǎn)評(píng)：此題考查了用待定系數(shù)法確定函數(shù)解析式的方法、直角三角形的判定、函數(shù)圖象交點(diǎn)坐標(biāo)的求法、相似三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí)，（2）題中，一定要根據(jù)直角三角形的不同直角頂點(diǎn)分類(lèi)討論，以免漏解．