Question

（2011•龍崗區三模）如圖，拋物線y=ax²+bx+c經過A（1，0）、B（5，0）兩點，最低點的縱坐標為-4，與y軸交于點C．
（1）求該拋物線的函數解析式；
（2）如圖1，若△ABC的外接圓⊙O₁交y軸不同于點C的點D，且CD=AB，求tan∠ACB的值；
（3）如圖2，設⊙O₁的弦DE∥x軸，在x軸上是否存在點F，使△OCF與△CDE相似？若存在，求出所有符合條件的點F的坐標；若不存在，請說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據拋物線y=ax²+bx+c經過A（1，0）、B（5，0）兩點，可得函數對稱軸方程，又因為函數最低點的縱坐標為-4，所以可求的拋物線頂點坐標，設出拋物線頂點式，利用待定系數法解答即可；
（2）作出輔助線，過點O₁作O₁P⊥x軸于P，連接O₁A，構造有一角∠AO₁P與∠ACB相等的直角三角形，并求出相應邊長，根據正切函數定義解答；
（3）①由（2）中結論，直線CF₁過C（0，5），O（3，3），可求出CF₁的解析式，易得F₁的坐標；
②根據對稱性，由①可以求出x軸上另一點F₂（-，0）．
③④△OCF₃與△DEC時，根據相似三角形的性質求出OF₃的橫坐標．
解答：解：（1）因為拋物線y=ax²+bx+c經過A（1，0）、B（5，0）兩點，
所以二次函數的對稱軸為x==3，
因為其最低點的縱坐標為-4，
故頂點坐標為（3，-4）．
設解析式為
y=a（x-3）²-4；
將A（1，0）代入解析式得a（1-3）²-4=0，
即a=1，
解析式為y=（x-3）²-4，
化為一般式得拋物線的函數解析式為：y=x²-6x+5；（本小題3分）

（2）tan∠ACB=．
過點O₁作O₁P⊥x軸于P，連接O₁A，
由拋物線與圓的對稱性可知O₁P所在的直線是拋物線的對稱軸．
故OP=3，AP=OP-OA=2，由CD=AB得：CD=AB=4
過點O₁作O₁Q⊥y軸于Q，由垂徑定理得：DQ=CQ=2，O₁P=OQ=OC-CQ=3，
故tan∠ACB=tan∠AO₁P==；（本小題3分）

（3）①設CE交x軸于F₁，
因為DE∥AB，所以∠DEC=∠OFC，∠COF₁=∠CDE，
所以△OCF₁∽△DCE．
直線CF₁過C（0，5），O（3，3），
得其解析式為y=-x+5；
當y=0時，得x=，所以F₁（，0）．
②△OCF₂與△DCE相似時，根據對稱性，由①可以求出x軸上另一點F₂（-，0）．
③△OCF₃與△DEC相似時，=，
即=，
兩邊平方得OF₃=±．
存在點F，點F的坐標分別為：
F₁（，0）、F₂（，0）、F₃（，0）、F₄（，0）．
（適當寫出過程，每求出一個點得1分）
點評：此題綜合考查了用待定系數法求二次函數的解析式，二次函數的性質和圓周角與圓心角的關系等基礎知識，還結合相似三角形的性質考查了點的存在性問題，有一定的難度．