题目内容

【题目】如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C.抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是x=﹣且经过A、C两点,与x轴的另一交点为点B.

(1)直接写出点B的坐标;求抛物线解析式.

(2)若点P为直线AC上方的抛物线上的一点,连接PA,PC.求PAC的面积的最大值,并求出此时点P的坐标.

(3)抛物线上是否存在点M,过点M作MN垂直x轴于点N,使得以点A、M、N为顶点的三角形与ABC相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】(1)1,0)y=-x2-x+2(2)(﹣2,3)(3)存在M1(0,2),M2(﹣3,2),M3(2,﹣3),M4(5,﹣18)

【解析】

试题分析:(1)先求的直线y=x+2与x轴交点的坐标,然后利用抛物线的对称性可求得点B的坐标;设抛物线的解析式为y=y=a(x+4)(x﹣1),然后将点C的坐标代入即可求得a的值;

(2)设点P、Q的横坐标为m,分别求得点P、Q的纵坐标,从而可得到线段PQ=-m2﹣2m,然后利用三角形的面积公式可求得SPAC=×PQ×4,然后利用配方法可求得PAC的面积的最大值以及此时m的值,从而可求得点P的坐标;

(3)首先可证明ABC∽△ACO∽△CBO,然后分以下几种情况分类讨论即可:当M点与C点重合,即M(0,2)时,MAN∽△BAC;根据抛物线的对称性,当M(﹣3,2)时,MAN∽△ABC; 当点M在第四象限时,解题时,需要注意相似三角形的对应关系.

试题解析:(1)y=x+2

当x=0时,y=2,当y=0时,x=﹣4,

C(0,2),A(﹣4,0),

由抛物线的对称性可知:点A与点B关于x=﹣对称,

点B的坐标为1,0).

②∵抛物线y=ax2+bx+c过A(﹣4,0),B(1,0),

可设抛物线解析式为y=a(x+4)(x﹣1),

抛物线过点C(0,2),

2=﹣4a

a=-

y=-x2-x+2.

(2)设P(m,-m2-m+2).

过点P作PQx轴交AC于点Q,

Q(m,m+2),

PQ=-m2-m+2﹣(m+2)

=-m2﹣2m,

SPAC=×PQ×4,

=2PQ=﹣m2﹣4m=﹣(m+2)2+4,

当m=﹣2时,PAC的面积有最大值是4,

此时P(﹣2,3).

(3)在RtAOC中,tanCAO=在RtBOC中,tanBCO=

∴∠CAO=BCO,

∵∠BCO+OBC=90°,

∴∠CAO+OBC=90°,

∴∠ACB=90°,

∴△ABC∽△ACO∽△CBO,

如下图:

当M点与C点重合,即M(0,2)时,MAN∽△BAC;

根据抛物线的对称性,当M(﹣3,2)时,MAN∽△ABC;

当点M在第四象限时,设M(n,-n2-n+2),则N(n,0)

MN=n2+n﹣2,AN=n+4

时,MN=AN,即n2+n﹣2=(n+4)

整理得:n2+2n﹣8=0

解得:n1=﹣4(舍),n2=2

M(2,﹣3);

时,MN=2AN,即n2+n﹣2=2(n+4),

整理得:n2﹣n﹣20=0

解得:n1=﹣4(舍),n2=5,

M(5,﹣18).

综上所述:存在M1(0,2),M2(﹣3,2),M3(2,﹣3),M4(5,﹣18),使得以点A、M、N为顶点的三角形与ABC相似.

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