Question

如圖，拋物線（a≠0）交x軸于A、B兩點，A點坐標為（3，0），與y軸交于點C（0，4），以OC、OA為邊作矩形OADC交拋物線于點G．

（1）求拋物線的解析式；

（2）拋物線的對稱軸l在邊OA（不包括O、A兩點）上平行移動，分別交x軸于點E，交CD于點F，交AC于點M，交拋物線于點P，若點M的橫坐標為m，請用含m的代數式表示PM的長；

（3）在（2）的條件下，連結PC，則在CD上方的拋物線部分是否存在這樣的點P，使得以P、C、F為頂點的三角形和△AEM相似？若存在，求出此時m的值，并直接判斷△PCM的形狀；若不存在，請說明理由。

 

Answer 1

【答案】

解：（1）∵拋物線（a≠0）經過點A（3，0），點C（0，4），

∴，解得。

∴拋物線的解析式為。

（2）設直線AC的解析式為y=kx+b，

∵A（3，0），點C（0，4），

∴，解得。

∴直線AC的解析式為。

∵點M的橫坐標為m，點M在AC上，

∴M點的坐標為（m，）。

研三理-孟奕含(713000529);∵點P的橫坐標為m，點P在拋物線上，

∴點P的坐標為（m，）。

∴PM=PE－ME=（）－（）=。

∴PM=（0＜m＜3）。

（3）在（2）的條件下，連接PC，在CD上方的拋物線部分存在這樣的點P，使得以P、C、F為頂點的三角形和△AEM相似。理由如下：

 由題意，可得AE=3﹣m，EM=，CF=m，PF==，

若以P、C、F為頂點的三角形和△AEM相似，分兩種情況：

①若△PFC∽△AEM，則PF：AE=FC：EM，即（）：（3－m）=m：（），

∵m≠0且m≠3，∴m=。

∵△PFC∽△AEM，∴∠PCF=∠AME。

∵∠AME=∠CMF，∴∠PCF=∠CMF。

在直角△CMF中，∵∠CMF+∠MCF=90°，∴∠PCF+∠MCF=90°，即∠PCM=90°。

∴△PCM為直角三角形。

②若△CFP∽△AEM，則CF：AE=PF：EM，即m：（3－m）=（）：（），

∵m≠0且m≠3，∴m=1。

∵△CFP∽△AEM，∴∠CPF=∠AME。

∵∠AME=∠CMF，∴∠CPF=∠CMF�！郈P=CM。

∴△PCM為等腰三角形。

綜上所述，存在這樣的點P使△PFC與△AEM相似．此時m的值為或1，△PCM為直角三角形或等腰三角形。

【解析】（1）將A（3，0），C（0，4）代入，運用待定系數法即可求出拋物線的解析式。

（2）先根據A、C的坐標，用待定系數法求出直線AC的解析式，從而根據拋物線和直線AC的解析式分別表示出點P、點M的坐標，即可得到PM的長。

（3）由于∠PFC和∠AEM都是直角，F和E對應，則若以P、C、F為頂點的三角形和△AEM相似時，分兩種情況進行討論：①△PFC∽△AEM，②△CFP∽△AEM；可分別用含m的代數式表示出AE、EM、CF、PF的長，根據相似三角形對應邊的比相等列出比例式，求出m的值，再根據相似三角形的性質，直角三角形、等腰三角形的判定判斷出△PCM的形狀。