Question

19．如圖1，關(guān)于x的二次函數(shù)y=-x²+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A（-3，0），點(diǎn)C（0，3），點(diǎn)D為二次函數(shù)的頂點(diǎn)，DE為二次函數(shù)的對(duì)稱(chēng)軸，E在x軸上．
（1）求拋物線(xiàn)的解析式；
（2）DE上是否存在點(diǎn)P到AD的距離與到x軸的距離相等？若存在求出點(diǎn)P，若不存在請(qǐng)說(shuō)明理由；
（3）如圖2，DE的左側(cè)拋物線(xiàn)上是否存在點(diǎn)F，使2S_△FBC=3S_△EBC？若存在求出點(diǎn)F的坐標(biāo)，若不存在請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

分析 （1）把A、C兩點(diǎn)坐標(biāo)代入可求得b、c，可求得拋物線(xiàn)解析式；
（2）當(dāng)點(diǎn)P在∠DAB的平分線(xiàn)上時(shí)，過(guò)P作PM⊥AD，設(shè)出P點(diǎn)坐標(biāo)，可表示出PM、PE，由角平分線(xiàn)的性質(zhì)可得到PM=PE，可求得P點(diǎn)坐標(biāo)；當(dāng)點(diǎn)P在∠DAB外角平分線(xiàn)上時(shí)，同理可求得P點(diǎn)坐標(biāo)；
（3）可先求得△FBC的面積，過(guò)F作FQ⊥x軸，交BC的延長(zhǎng)線(xiàn)于Q，可求得FQ的長(zhǎng)，可設(shè)出F點(diǎn)坐標(biāo)，表示出B點(diǎn)坐標(biāo)，從而可表示出FQ的長(zhǎng)，可求得F點(diǎn)坐標(biāo)．

解答 解：
（1）∵二次函數(shù)y=-x²+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A（-3，0），點(diǎn)C（0，3），
∴$\left\{\begin{array}{l}{c=3}\\{-9-3b+c=0}\end{array}\right.$，解得$\left\{\begin{array}{l}{b=-2}\\{c=3}\end{array}\right.$，
∴拋物線(xiàn)的解析式y(tǒng)=-x²-2x+3，
（2）存在，
當(dāng)P在∠DAB的平分線(xiàn)上時(shí)，如圖1，作PM⊥AD，

設(shè)P（-1，m），則PM=PD•sin∠ADE=$\frac{\sqrt{5}}{5}$（4-m），PE=m，
∵PM=PE，
∴$\frac{\sqrt{5}}{5}$（4-m）=m，m=$\sqrt{5}$-1，
∴P點(diǎn)坐標(biāo)為（-1，$\sqrt{5}$-1）；
當(dāng)P在∠DAB的外角平分線(xiàn)上時(shí)，如圖2，作PN⊥AD，

設(shè)P（-1，n），則PN=PD•sin∠ADE=$\frac{\sqrt{5}}{5}$（4-n），PE=-n，
∵PN=PE，
∴$\frac{\sqrt{5}}{5}$（4-n）=-n，n=-$\sqrt{5}$-1，
∴P點(diǎn)坐標(biāo)為（-1，-$\sqrt{5}$-1）；
綜上可知存在滿(mǎn)足條件的P點(diǎn)，其坐標(biāo)為（-1，$\sqrt{5}$-1）或（-1，-$\sqrt{5}$-1）；
（3）∵拋物線(xiàn)的解析式y(tǒng)=-x²-2x+3，
∴B（1，0），
∴S_△EBC=$\frac{1}{2}$EB•OC=3，
∵2S_△FBC=3S_△EBC，
∴S_△FBC=$\frac{9}{2}$，
過(guò)F作FQ⊥x軸于點(diǎn)H，交BC的延長(zhǎng)線(xiàn)于Q，過(guò)F作FM⊥y軸于點(diǎn)M，如圖3，

∵S_△FBC=S_△BQH-S_△BFH-S_△CFQ=$\frac{1}{2}$HB•HQ-$\frac{1}{2}$BH•HF-$\frac{1}{2}$QF•FM=$\frac{1}{2}$BH（HQ-HF）-$\frac{1}{2}$QF•FM=$\frac{1}{2}$BH•QF-$\frac{1}{2}$QF•FM=$\frac{1}{2}$QF•（BH-FM）=$\frac{1}{2}$FQ•OB=$\frac{1}{2}$FQ=$\frac{9}{2}$，
∴FQ=9，
∵BC的解析式為y=-3x+3，
設(shè)F（x₀，-x₀²-2x₀+3），
∴-3x₀+3+x₀²+2x₀-3=9，
解得：x₀=$\frac{1-\sqrt{37}}{2}$或$\frac{1+\sqrt{37}}{2}$（舍去），
∴點(diǎn)F的坐標(biāo)是（$\frac{1-\sqrt{37}}{2}$，$\frac{3\sqrt{37}-15}{2}$），
∵S_△ABC=6＞$\frac{9}{2}$，
∴點(diǎn)F不可能在A點(diǎn)下方，
綜上可知F點(diǎn)的坐標(biāo)為（$\frac{1-\sqrt{37}}{2}$，$\frac{3\sqrt{37}-15}{2}$）．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用，涉及待定系數(shù)法、角平分線(xiàn)的性質(zhì)、三角函數(shù)、三角形面積等知識(shí)點(diǎn)．在（1）中注意待定系數(shù)法的應(yīng)用步驟，在（2）中注意分點(diǎn)P在∠DAB的角平分線(xiàn)上和在外角的平分線(xiàn)上兩種情況，在（3）中求得FQ的長(zhǎng)是解題的關(guān)鍵．本題所考查知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性很強(qiáng)，難度適中．