Question

【題目】設(shè)拋物線的解析式為y=ax2 ， 過(guò)點(diǎn)B1（1，0）作x軸的垂線，交拋物線于點(diǎn)A1（1，2）；過(guò)點(diǎn)B2（ ，0）作x軸的垂線，交拋物線于點(diǎn)A2；…；過(guò)點(diǎn)Bn（（ ）n﹣1 ， 0）（n為正整數(shù)）作x軸的垂線，交拋物線于點(diǎn)An ， 連接AnBn+1 ， 得Rt△AnBnBn+1 ．
（1）求a的值；
（2）直接寫(xiě)出線段AnBn ， BnBn+1的長(zhǎng)（用含n的式子表示）；
（3）在系列Rt△AnBnBn+1中，探究下列問(wèn)題：
①當(dāng)n為何值時(shí)，Rt△AnBnBn+1是等腰直角三角形？
②設(shè)1≤k＜m≤n（k，m均為正整數(shù)），問(wèn)：是否存在Rt△AkBkBk+1與Rt△AmBmBm+1相似？若存在，求出其相似比；若不存在，說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】
（1）

解：如圖1所示，

∵點(diǎn)A1（1，2）在拋物線的解析式為y=ax2上，

∴a=2

（2）

解：如圖2所示，

AnBn=2x2=2×[（ ）n﹣1]2= ，BnBn+1=

（3）

解：如圖3所示，

由Rt△AnBnBn+1是等腰直角三角形得AnBn=BnBn+1，則： = ，

2n﹣3=n，n=3，

∴當(dāng)n=3時(shí)，Rt△AnBnBn+1是等腰直角三角形，

②依題意得，∠AkBkBk+1=∠AmBmBm+1=90°，

有兩種情況：i）當(dāng)Rt△AkBkBk+1∽R(shí)t△AmBmBm+1時(shí)，

= ， = ， = ，

所以，k=m（舍去），

ii）當(dāng)Rt△AkBkBk+1∽R(shí)t△Bm+1BmAm時(shí)，

= ， = ， = ，

∴k+m=6，

∵1≤k＜m≤n（k，m均為正整數(shù)），

∴取 或 ；

當(dāng) 時(shí)，Rt△A1B1B2∽R(shí)t△B6B5A5，

相似比為： = =64，

當(dāng) 時(shí)，Rt△A2B2B3∽R(shí)t△B5B4A4，

相似比為： = =8，

所以：存在Rt△AkBkBk+1與Rt△AmBmBm+1相似，其相似比為64：1或8：1．

【解析】（1）直接把點(diǎn)A1的坐標(biāo)代入y=ax2求出a的值；（2）由題意可知：A1B1是點(diǎn)A1的縱坐標(biāo)：則A1B1=2×12=2；A2B2是點(diǎn)A2的縱坐標(biāo)：則A2B2=2×（ ）2= ；…則AnBn=2x2=2×[（ ）n﹣1]2= ；
B1B2=1﹣ = ，B2B3= ﹣ = = ，…，BnBn+1= ；（3）因?yàn)镽t△AkBkBk+1與Rt△AmBmBm+1是直角三角形，所以分兩種情況討論：根據(jù)（2）的結(jié)論代入所得的對(duì)應(yīng)邊的比列式，計(jì)算求出k與m的關(guān)系，并與1≤k＜m≤n（k，m均為正整數(shù)）相結(jié)合，得出兩種符合條件的值，分別代入兩相似直角三角形計(jì)算相似比．