试题

题目:
如图,经过x轴上A(-1,0)、B(3,0)两点的抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)交y轴的青果学院正半轴于点C,设抛物线的顶点为D.
(1)用含a的代数式表示出点C、D的坐标;
(2)若∠BCD=90°,请确定抛物线的解析式;
(3)在(2)的条件下,能否在抛物线上找到另外的点Q,使△BDQ为直角三角形?如果能,请直接写出点Q的坐标;如不能,说明理由.
答案
解:(1)将A、B的坐标代入抛物线的解析式中,得:
a-b+c=0
9a+3b+c=0

b=-2a
c=-3a

∴y=ax2-2ax-3a=a(x-1)2-4a;
故D(1,-4a),C(0,-3a).

(2)由于B(3,0),C(0,-3a),D(1,-4a),则:
BD2=16a2+4,BC2=9a2+9,CD2=a2+1;
若∠BCD=90°,则:BD2=BC2+CD2,即:
16a2+4=9a2+9+a2+1,
解得a=-1(正值舍去),
故抛物线的解析式为:y=-x2+2x+3.

(3)易知C(0,3),D(1,4);
而B(3,0),
则直线BD:y=-2x+6;
①∠BDQ=90°,可设直线DQ:y=
1
2
x+m,则有:
1
2
+m=4,m=
7
2

即y=
1
2
x+
7
2

联立抛物线的解析式有:
y=
1
2
x+
7
2
y=-x2+2x+3

解得
x=
1
2
y=
15
4
x=1
y=4

∴点Q(
1
2
15
4
);
②∠DBQ=90°,同理可设直线BQ:y=
1
2
x+n,
则:
3
2
+n=0,n=-
3
2

即y=
1
2
x-
3
2

联立抛物线的解析式有:
y=
1
2
x-
3
2
y=-x2+2x+3

解得
x=-
3
2
y=-
9
4
x=1
y=4

∴点Q(-
3
2
,-
9
4
);
综上可知,存在符合条的Q点,且坐标为:Q1(-
3
2
,-
9
4
),Q2(
1
2
15
4
)

解:(1)将A、B的坐标代入抛物线的解析式中,得:
a-b+c=0
9a+3b+c=0

b=-2a
c=-3a

∴y=ax2-2ax-3a=a(x-1)2-4a;
故D(1,-4a),C(0,-3a).

(2)由于B(3,0),C(0,-3a),D(1,-4a),则:
BD2=16a2+4,BC2=9a2+9,CD2=a2+1;
若∠BCD=90°,则:BD2=BC2+CD2,即:
16a2+4=9a2+9+a2+1,
解得a=-1(正值舍去),
故抛物线的解析式为:y=-x2+2x+3.

(3)易知C(0,3),D(1,4);
而B(3,0),
则直线BD:y=-2x+6;
①∠BDQ=90°,可设直线DQ:y=
1
2
x+m,则有:
1
2
+m=4,m=
7
2

即y=
1
2
x+
7
2

联立抛物线的解析式有:
y=
1
2
x+
7
2
y=-x2+2x+3

解得
x=
1
2
y=
15
4
x=1
y=4

∴点Q(
1
2
15
4
);
②∠DBQ=90°,同理可设直线BQ:y=
1
2
x+n,
则:
3
2
+n=0,n=-
3
2

即y=
1
2
x-
3
2

联立抛物线的解析式有:
y=
1
2
x-
3
2
y=-x2+2x+3

解得
x=-
3
2
y=-
9
4
x=1
y=4

∴点Q(-
3
2
,-
9
4
);
综上可知,存在符合条的Q点,且坐标为:Q1(-
3
2
,-
9
4
),Q2(
1
2
15
4
)
考点梳理
二次函数综合题.
(1)将A、B的坐标代入抛物线的解析式中,即可得到a、b、c的关系式,进而可得到C、D的坐标.
(2)根据B、C、D三点坐标,分别表示出BC2、CD2、BD2的值,若∠BCD=90°,则由勾股定理可得BC2+CD2=BD2,从而可求得a的值和抛物线的解析式.
(3)根据B、D的坐标可得直线BD的解析式,若△BDQ是直角三角形,则有两种情况需要讨论:
①D是直角顶点,此时QD⊥BD,即两条直线的斜率的积为-1,结合点D的坐标,即可求得直线QD的解析式,联立抛物线的解析式,即可得到点Q的坐标;
②B是直角顶点,方法同①.
此题考查了函数图象上点的坐标意义、二次函数解析式的确定、勾股定理、直角三角形的判定等知识,要注意的是(3)题中,由于D、B都有可能是直角顶点,所以一定要分类讨论,以免漏解.
综合题;压轴题.
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