题目内容
【题目】如图抛物线y=x2+bx+c(c<0)与x轴交于A、B两点,(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为D,且OB=OC=3,点E为线段BD上的一个动点,EF⊥x轴于F.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是否存在点E,使△ECF为直角三角形?若存在,求点E的坐标;不存在,请说明理由;
(3)连接AC、BC,若点P是抛物线上的一个动点,当P运动到什么位置时,∠PCB=∠ACO,请直接写出点P的坐标.
【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)存在,(,﹣3)或(3﹣3,6﹣12);(3)(,﹣)或(4,5)
【解析】
(1)易求得点B,C坐标,即可求得b、c的值,即可解题;
(2)易求得顶点D的坐标,即可求得直线BD的解析式,根据∠CEF=90°,即可求得点E纵坐标为﹣3,即可解题;
(3)存在2种情况:①∠PCB=∠ACO,②∠P'CB=∠ACO,可分别求得tan∠PCE的值,即可求得直线PC斜率,即可求得直线PC于抛物线交点P坐标,即可解题.
解:(1)∵OB=OC=3,
∴点B坐标为(3,0),点C坐标为(0,﹣3),
∵抛物线y=x2+bx+c经过点B,C,∴,
解得:c=﹣3,b=﹣2,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)∵抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,
∴点D坐标为(1,﹣4),
∵直线BD经过点B,D,设直线BD解析式为y=kx+b,
则,
解得:k=2,b=﹣6,
∴直线BD解析式为y=2x﹣6,
∵△ECF为直角三角形,
当∠CEF=90°时,E点纵坐标和等于C点纵坐标,
∴点E纵坐标为﹣3,
∴点E横坐标为,
∴点E坐标为(,﹣3);
当∠FCE=90°时,
∵EF⊥x轴,所以易得△CFO∽FEC,
∴,即EFOC=CF2,=OF2+OC2,
设OF=m,因此F的坐标为(m,0)代入直线BD的方程y=2x﹣6得E的坐标为(m,2m﹣6),
∴EF=6﹣2m,
∴(6﹣2m)×3=m2+9,解得m=3﹣3(负值舍去),
∴点E的坐标为(3﹣3,6﹣12)
综上可得存在这样的点E,E点的坐标为(,﹣3)或(3﹣3,6﹣12).
(3)存在2种情况:
①∠PCB=∠ACO,
∵∠BCE=45°,
∴tan∠BCE=1,
∵tan∠ACO=,
∴tan∠PCB=,
∴tan∠PCE=tan(∠BCE﹣∠PCB)=,
∵直线PC经过点P,
∴直线PC解析式为:y=x﹣3,
∴点P坐标为:(,﹣),
②∠P'CB=∠ACO,
∵∠BCE=45°,
∴tan∠BCE=1,
∵tan∠ACO=,
∴tan∠P'CB=,
∴tan∠P'CE=tan(∠BCE﹣∠P'CB)=,
∵直线PC经过点P,
∴直线PC解析式为:y=2x﹣3,
∴点P坐标为:(4,5).