【答案】
分析:(1)根據(jù)拋物線的解析式,可得拋物線的對稱軸方程,進(jìn)而可根據(jù)點(diǎn)A的坐標(biāo)表示出點(diǎn)B的坐標(biāo),已知OB=OC,即可得到點(diǎn)C的坐標(biāo),從而利用待定系數(shù)法求得拋物線的解析式.
(2)點(diǎn)P為直線AE和拋物線的交點(diǎn),欲求點(diǎn)P,必須先求出直線AE的解析式;設(shè)直線AE與y軸的交點(diǎn)為F,易得△FOA∽△FEC,由于OA=1,EC=3,根據(jù)相似三角形的對應(yīng)邊成比例即可得到FE=3OF,設(shè)OF=x,則EF=3x,AF=3x-1,進(jìn)而可在Rt△FOA中求出x的值,也就能求出F點(diǎn)的坐標(biāo),然后利用待定系數(shù)法求出直線AE的解析式,聯(lián)立拋物線的解析式即可得到點(diǎn)P的坐標(biāo).
(3)此題應(yīng)分三種情況討論:
①當(dāng)點(diǎn)M在第一象限時(shí),可設(shè)M(a,a-3),由于ON是由OM旋轉(zhuǎn)90°而得,因此△OMN是等腰直角三角形,分別過M、N作MG、NH垂直于x軸,即可證得△OMG≌△NOH,得MG=OH,NH=OG,由此可表示出N點(diǎn)的坐標(biāo),然后將其代入拋物線的解析式中,即可求得點(diǎn)M、N的坐標(biāo);
②當(dāng)點(diǎn)M在第三象限,④點(diǎn)M在第四象限時(shí),解法同①.
解答:解:(1)由題意知:拋物線的對稱軸為:x=1,則B(3,0);
已知OB=OC=3,則C(0,-3);
設(shè)拋物線的解析式為:y=a(x-1)(x-3),依題意有:
a(0-1)(0-3)=-3,a=-1;
故拋物線的解析式為:y=-x
2+4x-3.
(2)設(shè)AE交y軸于點(diǎn)F;
易證得△FOA∽△FEC,有
,
設(shè)OF=x,則EF=3x,
所以FA=3x-1;
在Rt△FOA中,由勾股定理得:
(3x-1)
2=x
2+1,
解得x=
;
即OF=
,F(xiàn)(0,
);
求得直線AE為y=-
x+
,聯(lián)立拋物線的解析式得:
,
解得
,
;
故點(diǎn)P(
).
(3)∵B(3,0),C(0,-3),
∴直線BC:y=x-3;
設(shè)點(diǎn)M(a,a-3),則:
①當(dāng)點(diǎn)M在第一象限時(shí),OG=a,MG=a-3;
過M作MG⊥x軸于G,過N作NH⊥x軸于H;
根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)知:∠MON=90°,OM=ON,
則可證得△MOG≌△NOH,得:
OG=NH=a,OH=MG=a-3,
故N(a-3,-a),
將其代入拋物線的解析式中,得:
-(a-3)
2+4(a-3)-3=-a,
整理得:a
2-11a+24=0,
a=3(舍去),a=8;
故M(8,5),N(5,-8).
②當(dāng)點(diǎn)M在第三象限時(shí),OG=-a,MG=3-a;
同①可得:MG=OH=3-a,OG=NH=-a,則N(3-a,a),代入拋物線的解析式可得:
-(3-a)
2+4(3-a)-3=a,
整理得:a
2-a=0,故a=0,a=1;
由于點(diǎn)M在第三象限,
所以a<0,
故a=0、a=1均不合題意,此種情況不成立;
③當(dāng)點(diǎn)M在第四象限時(shí),OG=a,MG=3-a;
同①得:N(3-a,a),在②中已經(jīng)求得此時(shí)a=0(舍去),a=1;
故M(1,-2),N(2,1);
綜上可知:存在符合條件的N點(diǎn),且坐標(biāo)為N(2,1)或(5,-8).
點(diǎn)評:此題考查了二次函數(shù)解析式的確定、函數(shù)圖象交點(diǎn)坐標(biāo)的求法、圖形的旋轉(zhuǎn)變化、全等三角形的判定和性質(zhì)以及函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)意義等知識.需要注意的是(3)題中,由于點(diǎn)M的位置不確定,一定要根據(jù)點(diǎn)M所處的不同象限分類討論,以免漏解.