Question

（2003•哈爾濱）已知：拋物線(xiàn)y=ax²+bx+c經(jīng)過(guò)A（1，0）、B（5，0）兩點(diǎn)，最高點(diǎn)的縱坐標(biāo)為4，與y軸交于點(diǎn)C．
（1）求該拋物線(xiàn)的解析式；
（2）若△ABC的外接圓⊙O’交y軸不同于點(diǎn)c的點(diǎn)D’，⊙O’的弦DE平行于x軸，求直線(xiàn)CE的解析式；
（3）在x軸上是否存在點(diǎn)F，使△OCF與△CDE相似？若存在，求出所有符合條件的點(diǎn)F的坐標(biāo)，并判定直線(xiàn)CF與⊙O’的位置關(guān)系（要求寫(xiě)出判斷根據(jù)）；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)即可得出拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸解析式，也就可得出拋物線(xiàn)頂點(diǎn)的坐標(biāo)，然后根據(jù)頂點(diǎn)、A、B這三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)即可求出的拋物線(xiàn)的解析式．
（2）本題的關(guān)鍵是求出E點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)圓的對(duì)稱(chēng)性可知，D與E關(guān)于拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸對(duì)稱(chēng)．因此只需求出D點(diǎn)的坐標(biāo)即可得出E點(diǎn)的坐標(biāo)，那么首先要求出OD的長(zhǎng)，已知了OA、OB、OC的長(zhǎng)，可根據(jù)切割線(xiàn)定理求出OD的長(zhǎng)，進(jìn)而可得出D、E點(diǎn)的坐標(biāo)，然后可根據(jù)C、E的坐標(biāo)用待定系數(shù)法求出直線(xiàn)CE的函數(shù)解析式．
（3）求F點(diǎn)的坐標(biāo)要分類(lèi)進(jìn)行討論：
①當(dāng)∠CED=∠CFO，即△CDE∽△COF，由于DE∥x軸，因此直線(xiàn)CE與x軸的交點(diǎn)就滿(mǎn)足F點(diǎn)的條件，設(shè)此點(diǎn)為F1，F(xiàn)1關(guān)于y軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)F2也符合這樣的條件．
②當(dāng)∠CFO=∠DCE時(shí)，即△CDE∽△FOC，可根據(jù)相似三角形得出的對(duì)應(yīng)成比例線(xiàn)段求出OF的長(zhǎng)，即可得出F點(diǎn)的坐標(biāo)．（同①一樣y軸左右各有一個(gè)符合條件的F點(diǎn)）
如圖：可過(guò)O′作CF₃的垂線(xiàn)設(shè)垂足為H，由于∠HCO′是銳角，因此O′H＜O′C，所以CF₃與圓O′的相交，同理可得出CF₁，DF₄也與圓O′相交．由于∠F₄CO=∠CED，而∠CED+∠DCE=90°，那么∠F₄CE=90°，因此只要CF4與圓O′相切，CF₁，CF₂，CF₃都與圓相交．
解答：（1）解：由對(duì)稱(chēng)性可知拋物線(xiàn)的最高點(diǎn)的橫坐標(biāo)是3，所以?huà)佄锞�(xiàn)的最高點(diǎn)坐標(biāo)為（3，4）
∴
解得．
所以?huà)佄锞�(xiàn)解析式為y=-x²+6x-5．

（2）如圖，∵C（0，-5），
∴OC=5，
∵OA•OB=OD•OC，
∴1×5=OD×5
∴OD=1
∵直線(xiàn)x=3垂直平分DE，
∴DE=6．
∵DE∥x軸，
∴E（6，-1）
設(shè)直線(xiàn)CE的解析式為y=kx+b．
∴
解得
故直線(xiàn)CE解析式為y=x-5．

（3）假設(shè)存在點(diǎn)F，使△CDE與△COF相似．
∵DE∥AB，
∴∠CDE=90°
∵∠COF=90°
∵∠CDE=∠COF∴△DCE∽△COF或△CDE∽△FOC
當(dāng)△CDE∽△COF時(shí)，=，所以O(shè)F=．
當(dāng)△CDE∽△FOC時(shí)，=，所以O(shè)F=．
所以存在點(diǎn)F，使△CDE與△COF相似．其坐標(biāo)為F₁（，0），F(xiàn)₂（-，0）
F₃（，0），F(xiàn)₄（-，0）
∵∠OCF₄=∠CED，
∴∠ECF₄=90°
所以直線(xiàn)CF₄與⊙O'相切
∵∠CDE=90°
∴直線(xiàn)CF₁經(jīng)過(guò)圓心O′，
∴直線(xiàn)CF₁與⊙O'相交，
∴點(diǎn)F₃在線(xiàn)段OB上
∴∠F₃CE為銳角，做OH'⊥CF₃，垂足為H，所以O(shè)′H＜O′C．
∴直線(xiàn)CF₃與⊙O′相交，同理直線(xiàn)CF₂與⊙O′相交．
故直線(xiàn)CF₄與⊙O′相切，直線(xiàn)CF₁、CF₂、CF₃都與⊙O′相交．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了一次函數(shù)與二次函數(shù)解析式的確定、相似三角形的判定和性質(zhì)、直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)．