【答案】
分析:(1)利用待定系數(shù)法求出拋物線的解析式,點(diǎn)B坐標(biāo)可由對(duì)稱性質(zhì)得到,或令y=0,由解析式得到;
(2)關(guān)鍵是求出點(diǎn)D的坐標(biāo),然后利用勾股定理分別求出四邊形ABCD四個(gè)邊的長(zhǎng)度;
(3)本問(wèn)為存在型問(wèn)題.可以先假設(shè)存在,然后按照題意條件求點(diǎn)P的坐標(biāo),如果能求出則點(diǎn)P存在,否則不存在.注意三角形相似有兩種情形,需要分類討論.
解答:解:(1)∵點(diǎn)A(1,0)和點(diǎn)C(0,1)在拋物線y=ax
2+b上,
∴
,解得:a=-1,b=1,
∴拋物線的解析式為:y=-x
2+1,
拋物線的對(duì)稱軸為y軸,則點(diǎn)B與點(diǎn)A(1,0)關(guān)于y軸對(duì)稱,∴B(-1,0).
(2)設(shè)過(guò)點(diǎn)A(1,0),C(0,1)的直線解析式為y=kx+b,可得:
,解得k=-1,b=1,∴y=-x+1.
∵BD∥CA,∴可設(shè)直線BD的解析式為y=-x+n,
∵點(diǎn)B(-1,0)在直線BD上,∴0=1+n,得n=-1,
∴直線BD的解析式為:y=-x-1.
將y=-x-1代入拋物線的解析式,得:-x-1=-x
2+1,解得:x
1=2,x
2=-1,
∵B點(diǎn)橫坐標(biāo)為-1,則D點(diǎn)橫坐標(biāo)為2,
D點(diǎn)縱坐標(biāo)為y=-2-1=-3,∴D點(diǎn)坐標(biāo)為(2,-3).
如答圖①所示,過(guò)點(diǎn)D作DN⊥x軸于點(diǎn)N,則DN=3,AN=1,BN=3,
在Rt△BDN中,BN=DN=3,由勾股定理得:BD=
;
在Rt△ADN中,DN=3,AN=1,由勾股定理得:AD=
;
又OA=OB=OC=1,OC⊥AB,由勾股定理得:AC=BC=
;
∴四邊形ABCD的周長(zhǎng)為:AC+BC+BD+AD=
+
+
+
=
+
.
(3)假設(shè)存在這樣的點(diǎn)P,則△BPE與△CBD相似有兩種情形:
(I)若△BPE∽△BDC,如答圖②所示,
則有
,即
,∴PE=3BE.
設(shè)OE=m(m>0),則E(-m,0),BE=1-m,PE=3BE=3-3m,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(-m,3-3m).
∵點(diǎn)P在拋物線y=-x
2+1上,
∴3-3m=-(-m)
2+1,解得m=1或m=2,
當(dāng)m=1時(shí),點(diǎn)E與點(diǎn)B重合,故舍去;當(dāng)m=2時(shí),點(diǎn)E在OB左側(cè),點(diǎn)P在x軸下方,不符合題意,故舍去.
因此,此種情況不存在;
(II)若△EBP∽△BDC,如答圖③所示,
則有
,即
,∴BE=3PE.
設(shè)OE=m(m>0),則E(m,0),BE=1+m,PE=
BE=
(1+m)=
+
m,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,
+
m).
∵點(diǎn)P在拋物線y=-x
2+1上,
∴
+
m=-(m)
2+1,解得m=-1或m=
,
∵m>0,故m=1舍去,∴m=
,
點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為:
+
m=
+
×
=
,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(
,
).
綜上所述,存在點(diǎn)P,使以B、P、E為頂點(diǎn)的三角形與△CBD相似,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(
,
).
點(diǎn)評(píng):本題是代數(shù)幾何綜合題,考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、一次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、待定系數(shù)法、相似三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理等重要知識(shí)點(diǎn).第(2)問(wèn)的解題要點(diǎn)是求出點(diǎn)D的坐標(biāo),第(3)問(wèn)的解題要點(diǎn)是分類討論.