Question

如圖，拋物線y=ax²-4ax+c交x軸于A、B兩點(diǎn)，交y軸于C點(diǎn)，點(diǎn)D（4，-3）在拋物線上，且四邊形ABDC的面積為18．
（1）求拋物線的函數(shù)關(guān)系式；
（2）若正比例函數(shù)y=kx的圖象將四邊形ABDC的面積分為1：2的兩部分，求k的值；
（3）將△AOC沿x軸翻折得到△AOC′，問(wèn)：是否存在這樣的點(diǎn)P，以P為位似中心，將△AOC′放大為原來(lái)的兩倍后得到△EPG（即△EPG∽△AOC′，且相似比為2），使得點(diǎn)E、G恰好在拋物線上？若存在，請(qǐng)求出符合條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

解：（1）∵y=ax²-4ax+c=a（x-2）²-4a+c，
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線x=2．
∵點(diǎn)D（4，-3）在拋物線上，∴由對(duì)稱性知C（0，-3）．
∴四邊形ABCD為梯形．
由四邊形ABDC的面積為18、CD=4，OC=3得AB=8，∴A（-2，0）．
由A（-2，0）、C（0，-3）得y=x²-x-3．

（2）∵S_{四邊形ABDC}=18，S_△OBD=9，
∴S_△OBD=S_{四邊形ABDC}，
∴只可能出現(xiàn)兩種情形：
①直線y=kx與邊BD相交于點(diǎn)E，且S_△OBE=S_{四邊形ABDC}=×18=6；
∵OB=6，
∴點(diǎn)E到OB的距離為2，
直線BD的解析式為y=x-9，
令y=-2，則x=，
∴E點(diǎn)坐標(biāo)為（，-2）
把E（，-2）代入y=kx得k=-；
②直線y=kx與邊CD相交于點(diǎn)F，且S_{四邊形OBDF}=S_{四邊形ABDC}=×18=12；
∵OB=6，
∴DF=2，
∴F點(diǎn)坐標(biāo)為（2，-3），
把F（2，-3）代入y=kx得k=-．
（3）翻折后點(diǎn)C′（0，3），由圖形的位似及相似比為2，可得：
∵根據(jù)位似得平行k相等設(shè)解析式，
直線AC′的解析式為：y=kx+b，
∴，
解得：，
∴y=1.5x+3，
∴直線EG的解析式為：y=1.5x+c，
∴兩函數(shù)交點(diǎn)坐標(biāo)為：，
∴整理可得出：x²-10x-12-4c=0，
∴x₁+x₂=10，
∵圖形的位似及相似比為2，
∴EN=2AO=4，GN=2C′O=6，
∴x₂-x₁=4，
解得：x₂=7，x₁=3，
∴E點(diǎn)橫坐標(biāo)為：3，進(jìn)而得出縱坐標(biāo)為：-，
或E點(diǎn)橫坐標(biāo)為：7，進(jìn)而得出縱坐標(biāo)為：，
即可得出：
①若為同向放大，則E（3，-）、G（7，）；
②若為反向放大，則E（7，）、G（3，-）．
若為情形①，則P（-7，）；
若為情形②，
則P（1，）．
分析：（1）由拋物線解析式可知拋物線對(duì)稱軸為x=2，根據(jù)對(duì)稱性可求C點(diǎn)坐標(biāo)，則四邊形ABDC為等腰梯形，CD=4，OC=3，由已知四邊形面積可求AB=8，根據(jù)等腰梯形的性質(zhì)可求A點(diǎn)坐標(biāo)，將A、C兩點(diǎn)坐標(biāo)代入拋物線解析式即可；
（2）由（1）可知S_{四邊形ABDC}=18，S_△OBD=9，則S_△OBD=S_{四邊形ABDC}，分①直線y=kx與邊BD相交，②直線y=kx與邊CD相交，兩種情況求k的值；
（3）存在．翻折后點(diǎn)C′（0，3），由圖形的位似及相似比為2，按照①同向放大，②反向放大，兩種情況，根據(jù)C′為PG的中點(diǎn)，由相似比求P、E、G的坐標(biāo)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了二次函數(shù)的綜合運(yùn)用．關(guān)鍵是根據(jù)拋物線的對(duì)稱性，判斷四邊形ABDC為等腰梯形，求頂點(diǎn)坐標(biāo)，確定拋物線解析式，再根據(jù)面積關(guān)系確定P點(diǎn)坐標(biāo)．