问题 解答题
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.
答案

∵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)

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