Question

如圖，已知拋物線的方程C₁：y=-（x+2）（x-m）（m＞0）與x軸相交于點(diǎn)B、C，與y軸相交于點(diǎn)E，且點(diǎn)B在點(diǎn)C的左側(cè)．
（1）若拋物線C₁過點(diǎn)M（2，2），求實(shí)數(shù)m的值；
（2）在（1）的條件下，求△BCE的面積；
（3）在（1）條件下，在拋物線的對稱軸上找一點(diǎn)H，使BH+EH最小，并求出點(diǎn)H的坐標(biāo)；
（4）在第四象限內(nèi)，拋物線C₁上是否存在點(diǎn)F，使得以點(diǎn)B、C、F為頂點(diǎn)的三角形與△BCE相似？若存在，求m的值；若不存在，請說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）將點(diǎn)（2，2）的坐標(biāo)代入拋物線解析式，即可求得m的值；
（2）求出B、C、E點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)而求得△BCE的面積；
（3）根據(jù)軸對稱以及兩點(diǎn)之間線段最短的性質(zhì)，可知點(diǎn)B、C關(guān)于對稱軸x=1對稱，連接EC與對稱軸的交點(diǎn)即為所求的H點(diǎn)，如答圖1所示；
（4）本問需分兩種情況進(jìn)行討論：
①當(dāng)△BEC∽△BCF時(shí)，如答圖2所示．此時(shí)可求得m=+2；
②當(dāng)△BEC∽△FCB時(shí)，如答圖3所示．此時(shí)可以得到矛盾的等式，故此種情形不存在．
解答：解：（1）依題意，將M（2，2）代入拋物線解析式得：
2=-（2+2）（2-m），解得m=4．

（2）令y=0，即（x+2）（x-4）=0，解得x₁=-2，x₂=4，
∴B（-2，0），C（4，0）
在C₁中，令x=0，得y=2，
∴E（0，2）．
∴S_△BCE=BC•OE=6．

（3）當(dāng)m=4時(shí)，易得對稱軸為x=1，又點(diǎn)B、C關(guān)于x=1對稱．
如解答圖1，連接EC，交x=1于H點(diǎn)，此時(shí)BH+EH最小（最小值為線段CE的長度）．
設(shè)直線EC：y=kx+b，將E（0，2）、C（4，0）代入得：y=x+2，
當(dāng)x=1時(shí)，y=，∴H（1，）．

（4）分兩種情形討論：
①當(dāng)△BEC∽△BCF時(shí)，如解答圖2所示．
則，
∴BC²=BE•BF．
由函數(shù)解析式可得：B（-2，0），E（0，2），即OB=OE，∴∠EBC=45°，
∴∠CBF=45°，
作FT⊥x軸于點(diǎn)T，則∠BFT=∠TBF=45°，
∴BT=TF．
∴可令F（x，-x-2）（x＞0），又點(diǎn)F在拋物線上，
∴-x-2=-（x+2）（x-m），
∵x+2＞0，
∵x＞0，
∴x=2m，F(xiàn)（2m，-2m-2）．
此時(shí)BF==2（m+1），BE=，BC=m+2，
又∵BC²=BE•BF，
∴（m+2）²=•（m+1），
∴m=2±，
∵m＞0，
∴m=+2．
②當(dāng)△BEC∽△FCB時(shí)，如解答圖3所示．
則，
∴BC²=EC•BF．
∵△BEC∽△FCB
∴∠CBF=∠ECO，
∵∠EOC=∠FTB=90°，
∴△BTF∽△COE，
∴，
∴可令F（x，（x+2））（x＞0）
又∵點(diǎn)F在拋物線上，
∴（x+2）=-（x+2）（x-m），
∵x+2＞0（x＞0），
∴x=m+2，
∴F（m+2，（m+4）），EC=，BC=m+2，
又BC²=EC•BF，
∴（m+2）²=•
整理得：0=16，顯然不成立．
綜合①②得，在第四象限內(nèi)，拋物線上存在點(diǎn)F，使得以點(diǎn)B、C、F為頂點(diǎn)的三角形與△BCE相似，m=+2．
點(diǎn)評：本題涉及二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、軸對稱-最小路徑問題等重要知識點(diǎn)，難度較大．本題難點(diǎn)在于第（4）問，需要注意分兩種情況進(jìn)行討論，避免漏解；而且在計(jì)算時(shí)注意利用題中條件化簡計(jì)算，避免運(yùn)算出錯(cuò)．