已知二次函数y=ax2+bx+c的图象过点A(2,4),顶点的横坐标为1/2,它的图象与x轴交于两点B(x1,0)、C(x2,0),与y轴交于点D,且x12+x22=13.试问:y轴上是否存在点P,使得△POB与△DOC相似(O

问题描述:

已知二次函数y=ax2+bx+c的图象过点A(2,4),顶点的横坐标为

1
2
,它的图象与x轴交于两点B(x1,0)、C(x2,0),与y轴交于点D,且x12+x22=13.试问:y轴上是否存在点P,使得△POB与△DOC相似(O为坐标原点)?若存在,请求出过P、B两点直线的解析式;若不存在,请说明理由.

∵y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点B(x1,0),C(x2,0),
∴x1+x2=-

b
a
,x1x2=
c
a

又∵x12+x22=13,即(x1+x22-2x1x2=13,
∴(-
b
a
2-2•
c
a
=13,①
4a+2b+c=4,②
-
b
2a
=
1
2
.③
解由①、②、③组成的方程组,
得a=-1,b=1,c=6;
∴y=-x2+x+6;(2分)
与x轴交点坐标为(-2,0),(3,0),(3分)
与y轴交点D坐标为(0,6);(4分)
设y轴上存在点P,使得△POB∽△DOC,则
(1)当B(-2,0),C(3,0),D(0,6)时,
OB
OC
OP
OD
,OB=2,OC=3,OD=6;
∴OP=4;即点P坐标为(0,4)或(0,-4);
当P坐标为(0,4)时,可设过P、B两点直线的解析式为y=kx+4,
有0=2k+4,得k=2;
∴y=2x+4;(4.5分)
当P点坐标为(0,-4)时,可设过P、B两点直线的解析式为y=kx-4;
有0=-2k-4,
得k=-2;
∴y=-2x-4(5分)
OB
OD
OP
OC
,OB=2,OD=6,OC=3
∴OP=1,这时P点坐标为(0,1)或(0,-1);
当P点坐标为(0,1)时,可设过P、B两点直线的解析式为y=kx+1;
有0=-2k+1,
得k=
1
2

∴y=
1
2
x+1(5.5分)
当P点坐标为(0,-1)时,可设过P、B两点直线的解析式为y=kx-1;
有0=-2k-1,
得k=-
1
2
;(6分)
∴y=-
1
2
x-1;
(2)当B(3,0),C(-2,0),D(0,6)时,同理可得
y=-3x+9(6.5分)
或y=3x-9(7分)
或y=-
1
3
x+1(7.5)
或y=
1
3
x-1.(8分)