Question

如圖所示，矩形OABC位于平面直角坐標(biāo)系中，AB=2，OA=3，點(diǎn)P是OA上的任意一點(diǎn)，PB平分∠APD，PE平分∠OPF，且PD、PF重合．
（1）設(shè)OP=x，OE=y，求y關(guān)于x的函數(shù)解析式，并求x為何值時(shí)，y的最大值；
（2）當(dāng)PD⊥OA時(shí)，求經(jīng)過(guò)E、P、B三點(diǎn)的拋物線的解析式；
（3）請(qǐng)?zhí)骄浚涸冢?）的條件下，拋物線上是否存在一點(diǎn)M，使得△EPM為直角三角形？若存在，求出M點(diǎn)的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題目條件得出Rt△POE∽R(shí)t△BPA，然后根據(jù)相似三角形的性質(zhì)列出比例式，轉(zhuǎn)化為關(guān)于x的二次函數(shù)最值問(wèn)題解答．
（2）設(shè)出二次函數(shù)的一般式，利用待定系數(shù)法列出方程組，求出a、b、c的值即可得到經(jīng)過(guò)E、P、B三點(diǎn)的拋物線的解析式；
（3）由（2），得到∠EPB=90°，即可知點(diǎn)M與點(diǎn)B重合時(shí)滿足條件，求出直線PB為y=x-1，與y軸交于點(diǎn)（0，-1），進(jìn)而求出PB向上平移2個(gè)單位則過(guò)點(diǎn)E（0，1）的解析式，與拋物線解析式組成方程組，其解即為M點(diǎn)坐標(biāo)．

解答：解：（1）由已知PB平分∠APD，PE平分∠OPF，且PD、PF重合，則∠BPE=90°．
∴∠OPE+∠APB=90°．又∠APB+∠ABP=90°，
∴∠OPE=∠PBA．
∴Rt△POE∽R(shí)t△BPA．
∴

PO

OE

=

BA

AP

．即

x

y

=

2

3-x

．
∴y=

1

2

x（3-x）=-

1

2

x²+

3

2

x（0＜x＜3）．
且當(dāng)x=

3

2

時(shí)，y有最大值

9

8

；

（2）由已知，△PAB、△POE均為等腰三角形，可得P（1，0），E（0，1），B（3，2）．
設(shè)過(guò)此三點(diǎn)的拋物線為y=ax²+bx+C，則
∴

c=1 b=- 5 3 a= 2 3

∴y=

2

3

x²-

5

3

x+1；

（3）由（2）知∠EPB=90°，即點(diǎn)M與點(diǎn)B重合時(shí)滿足條件．
直線PB為y=x-1，與y軸交于點(diǎn)（0，-1）．
將PB向上平移2個(gè)單位則過(guò)點(diǎn)E（0，1），
∴該直線為y=x+1．
由

y=x+1 y= 2 3 x2- 5 3 x+1

得

x=4 y=5

，
∴M（4，5）．
故該拋物線上存在兩點(diǎn)M（3，2），（4，5）滿足條件．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了列拋物線解析式、待定系數(shù)法求函數(shù)解析式及三角形的存在性問(wèn)題，都要用到數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想，難點(diǎn)在于考慮問(wèn)題要全面，做到不重不漏．