自古套路得人心
【题目】
(2018·临沂)如图,在平面直角坐标系中,∠ACB=90°,OC=2OB,tan∠ABC=2,点B的坐标为(1,0).抛物线y=﹣x²+bx+c经过A、B两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是直线AB上方抛物线上的一点,过点P作PD垂直x轴于点D,交线段AB于点E,使PE=1/2DE.
①求点P的坐标;
②在直线PD上是否存在点M,使△ABM为直角三角形?若存在,求出符合条件的所有点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
解:(1)∵B(1,0),∴OB=1,
∵OC=2OB=2,∴C(﹣2,0),
Rt△ABC中,tan∠ABC=2,
∴AC/BC=2,∴AC/3=2,
∴AC=6,∴A(﹣2,6),
把A(﹣2,6)和B(1,0)
代入y=﹣x²+bx+c得:-4-2b+c=6,-1+b+c=0,
解得:b=-3,c=4,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x²﹣3x+4;
备注:根据线段长及比例关系,求出点坐标,待定系数法求解析式。
(2)①∵A(﹣2,6),B(1,0),
易得AB的解析式为:y=﹣2x+2,
设P(x,﹣x²﹣3x+4),则E(x,﹣2x+2),
∵PE=1/2DE,
∴﹣x²﹣3x+4﹣(﹣2x+2)=1/2(﹣2x+2),
x=1(舍)或﹣1,
∴P(﹣1,6);
备注:设未知数,利用线段的等量关系建立方程,得点P的坐标。
②∵M在直线PD上,且P(﹣1,6),
设M(﹣1,y),
∴AM²=(﹣1+2)²+(y﹣6)²=1+(y﹣6)²,
BM²=(1+1)²+y²=4+y²,
AB²=(1+2)²+6²=45,
分三种情况:
i)当∠AMB=90°时,有AM²+BM²=AB²,
∴1+(y﹣6)²+4+y²=45,
解得:y=3±√11,
∴M(﹣1,3+√11)或(﹣1,3﹣√11);
ii)当∠ABM=90°时,有AB²+BM²=AM²,
∴45+4+y²=1+(y﹣6)²,
y=﹣1,
∴M(﹣1,﹣1),
iii)当∠BAM=90°时,有AM²+AB²=BM²,
∴1+(y﹣6)²+45=4+y²,
y=13/2,
∴M(﹣1,13/2);
综上所述,点M的坐标为:∴M(﹣1,3+√11)或(﹣1,3﹣√11)或(﹣1,﹣1)或(﹣1,13/2).
备注:两定一动直角三角形的存在性问题,思路有三:
①设未知数,利用勾股建立等量关系,分类讨论求解;
②两圆一线,利用直角构造三垂直得相似,由比例得线段长;
③利用高中两直线互相垂直k1·k2=-1,可以求出直线解析式,求出交点坐标即可。
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