Question

如圖，拋物線y₁=x²-1交x軸的正半軸于點A，交y軸于點B，將此拋物線向右平移4個單位得拋物線y₂，兩條拋物線相交于點C．
（1）請直接寫出拋物線y₂的解析式；
（2）若點P是x軸上一動點，且滿足∠CPA=∠OBA，求出所有滿足條件的P點坐標；
（3）在第四象限內拋物線y₂上，是否存在點Q，使得△QOC中OC邊上的高h有最大值？若存在，請求出點Q的坐標及h的最大值；若不存在，請說明理由．

Answer 1

（1）拋物線y₁=x²-1向右平移4個單位的頂點坐標為（4，-1），
所以，拋物線y₂的解析式為y₂=（x-4）²-1；

（2）x=0時，y=-1，
y=0時，x²-1=0，解得x₁=1，x₂=-1，
所以，點A（1，0），B（0，-1），
∴∠OBA=45°，
聯立

y=x2-1 y=(x-4)2-1

，
解得

x=2 y=3

，
∴點C的坐標為（2，3），
∵∠CPA=∠OBA，
∴點P在點A的左邊時，坐標為（-1，0），
在點A的右邊時，坐標為（5，0），
所以，點P的坐標為（-1，0）或（5，0）；

（3）存在．
∵點C（2，3），
∴直線OC的解析式為y=

3

2

x，
設與OC平行的直線y=

3

2

x+b，
聯立

y= 3 2 x+b y=(x-4)2-1

，
消掉y得，2x²-19x+30-2b=0，
當△=0，方程有兩個相等的實數根時，△QOC中OC邊上的高h有最大值，
此時x₁=x₂=

1

2

×（-

-19

2

）=

19

4

，
此時y=（

19

4

-4）²-1=-

7

16

，
∴存在第四象限的點Q（

19

4

，-

7

16

），使得△QOC中OC邊上的高h有最大值，
此時△=19²-4×2×（30-2b）=0，
解得b=-

121

16

，
∴過點Q與OC平行的直線解析式為y=

3

2

x-

121

16

，
令y=0，則

3

2

x-

121

16

=0，解得x=

121

24

，
設直線與x軸的交點為E，則E（

121

24

，0），
過點C作CD⊥x軸于D，根據勾股定理，OC=

22+32

=

13

，
則sin∠COD=

h

EO

=

3

13

，
解得h_最大=

3

13

×

121

24

=

121 13

104

．