Question

如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，△ABC的A、B兩個(gè)頂點(diǎn)在x軸上，頂點(diǎn)C在y軸的負(fù)半軸上．已知OA：OB=1：5，OB=OC，△ABC的面積S_△ABC=15，拋物線(xiàn)y=ax²+bx+c（a≠0）經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)．
（1）求此拋物線(xiàn)的函數(shù)表達(dá)式；
（2）點(diǎn)P（2，-3）是拋物線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸上的一點(diǎn)，在線(xiàn)段OC上有一動(dòng)點(diǎn)M，以每秒2個(gè)單位的速度從O向C運(yùn)動(dòng)，（不與點(diǎn)O，C重合），過(guò)點(diǎn)M作MH∥BC，交X軸于點(diǎn)H，設(shè)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒，試把△PMH的面積S表示成t的函數(shù)，當(dāng)t為何值時(shí)，S有最大值，并求出最大值；
（3）設(shè)點(diǎn)E是拋物線(xiàn)上異于點(diǎn)A，B的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)E作x軸的平行線(xiàn)交拋物線(xiàn)于另一點(diǎn)F．以EF為直徑畫(huà)⊙Q，則在點(diǎn)E的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，是否存在與x軸相切的⊙Q？若存在，求出此時(shí)點(diǎn)E的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）由已知設(shè)OA=m，則OB=OC=5m，AB=6m，由S_△ABC=AB×OC=15，可求m的值，確定A、B、C三點(diǎn)坐標(biāo)，由A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)拋物線(xiàn)交點(diǎn)式，將C點(diǎn)坐標(biāo)代入求解即可；
（2）先根據(jù)點(diǎn)B、C的坐標(biāo)求出直線(xiàn)BC的解析式，在設(shè)出點(diǎn)M的坐標(biāo)，從而求出MH的解析式，根據(jù)拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸x=2得到直線(xiàn)MH與對(duì)稱(chēng)軸的交點(diǎn)D的坐標(biāo)，求出DP的長(zhǎng)度，然后根據(jù)S_△PMH=
S_△PMD+S_△PDH，列式得到關(guān)于t的二次函數(shù)，最后根據(jù)二次函數(shù)的最值問(wèn)題解答即可；
（3）存在．根據(jù)拋物線(xiàn)的解析式設(shè)出點(diǎn)E的坐標(biāo)，然后根據(jù)二次函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性求出點(diǎn)E到對(duì)稱(chēng)軸的距離，再根據(jù)以EF為直徑的⊙Q與x軸相切，則點(diǎn)E到x軸的距離等于點(diǎn)E到對(duì)稱(chēng)軸的距離相等，然后列出方程，再根據(jù)絕對(duì)值的性質(zhì)去掉括號(hào)解方程即可，從而得到點(diǎn)E的坐標(biāo)．
解答：解：（1）∵|OA|：|OB|=1：5，|OB|=|OC|，
設(shè)OA=m，則OB=OC=5m，AB=6m，
由S_△ABC=AB×OC=15，得×6m×5m=15，
解得m=1（舍去負(fù)值），
∴A（-1，0），B（5，0），C（0，-5），
設(shè)拋物線(xiàn)解析式為y=a（x+1）（x-5），將C點(diǎn)坐標(biāo)代入，得a=1，
∴拋物線(xiàn)解析式為y=（x+1）（x-5），
即y=x²-4x-5；

（2）∵B（5，0），C（0，-5），
∴直線(xiàn)BC的解析式為：y=x-5，
∵點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，
∴M（0，-2t），
∵直線(xiàn)MH平行于直線(xiàn)BC，
∴直線(xiàn)MH為y=x-2t，
設(shè)直線(xiàn)MH與對(duì)稱(chēng)軸交于點(diǎn)D，點(diǎn)D的坐標(biāo)為（2，2-2t），
∴DP=（2-2t）-（-3）=5-2t，
∴S_△PMH=×2t（5-2t）=-2t²+5t=-2（t-）²+，（0＜t＜），
∴當(dāng)t=時(shí)，S有最大值是；

（3）∵拋物線(xiàn)的解析式為y=x²-4x-5，
∴設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)為（x，x²-4x-5），
又∵拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為x=2，
∴點(diǎn)E到對(duì)稱(chēng)軸的距離為EF=|x-2|，
∵以EF為直徑的⊙Q與x軸相切，
∴|x-2|=|x²-4x-5|，
①x-2＞0，x²-4x-5＞0時(shí)，即x＞5時(shí)，x-2=x²-4x-5，
整理得，x²-5x-3=0，
解得x=，x=（舍去），
∴x-2=，
此時(shí)點(diǎn)E的坐標(biāo)為（，），
②x-2＞0，x²-4x-5＜0時(shí)，即2＜x＜5時(shí)，x-2=-（x²-4x-5），
整理得，x²-3x-7=0，
解得x=，x=（舍去），
∴-（x-2）=-（-2）=，
此時(shí)點(diǎn)E的坐標(biāo)為（，），
③x-2＜0，x²-4x-5＞0時(shí)，即x＜-1時(shí)，-（x-2）=x²-4x-5，
整理得，x²-3x-7=0，
解得x=，x=（舍去），
∴-（x-2）=-（-2）=，
此時(shí)點(diǎn)E的坐標(biāo)為（，），
④x-2＜0，x²-4x-5＜0時(shí)，即-1＜x＜2時(shí)，-（x-2）=-（x²-4x-5），
整理得，x²-5x-3=0，
解得x=，x=（舍去），
∴x-2=-2=，
此時(shí)點(diǎn)E的坐標(biāo)為（，），
綜上所述，存在點(diǎn)E：（，），（，），（，），（，）使得以EF為直徑的⊙Q與x軸相切．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了二次函數(shù)的綜合運(yùn)用，待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式，二次函數(shù)的最值問(wèn)題，三角形的面積，以及二次函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性，（3）中要注意點(diǎn)到直線(xiàn)的距離的表示以及絕對(duì)值方程的討論求解，難度不大，但運(yùn)算比較麻煩，計(jì)算時(shí)要認(rèn)真仔細(xì)．