题目内容
【题目】如图,已知抛物线经过原点O,顶点为A(1,1),且与直线y=x﹣2交于B,C两点.
(1)求抛物线的解析式及点B、C的坐标;
(2)求△ABC的内切圆半径;
(3)若点N为x轴上的一个动点,过点N作MN⊥x轴与抛物线交于点M,则是否存在以O,M,N为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+2x,B(2,0),C(﹣1,﹣3);(2)2﹣;(3)存在满足条件的N点,其坐标为(,0)或(,0)或(﹣1,0)或(5,0).
【解析】
(1)可设顶点式,把原点坐标代入可求得抛物线解析式,联立直线与抛物线解析式,可求得B,C点坐标;
(2)先求出AB,BC,AC,利用勾股定理的逆定理可得出△ABC是直角三角形,从而即可求出内切圆的半径;
(3)设出N点坐标,可表示出M点坐标,从而可表示出MN、ON的长度,当△MON和△ABC相似时,利用三角形相似的性质可得或,可求得N点的坐标.
解:(1)∵顶点坐标为(1,1),
∴设抛物线解析式为y=a(x﹣1)2+1,
又∵抛物线过原点,
∴0=a(0﹣1)2+1,解得a=﹣1,
∴抛物线解析式为y=﹣(x﹣1)2+1,
即y=﹣x2+2x,
联立抛物线和直线解析式可得,
解得或,
∴B(2,0),C(﹣1,﹣3);
(2)由(1)知,B(2,0),C(﹣1,﹣3);
∵A(1,1),
∴AB2+BC2=AC2,
∴△ABC是直角三角形.
设△ABC的内切圆的半径为r,
∴r==;
(3)假设存在满足条件的点N,设N(x,0),则M(x,﹣x2+2x),
∴ON=|x|,MN=|﹣x2+2x|,
由(2)知,AB=,BC=3,
∵MN⊥x轴于点N,
∴∠ABC=∠MNO=90°,
∴当△ABC和△MNO相似时,有或,
①当时,
∴,即|x||﹣x+2|=|x|,
∵当x=0时M、O、N不能构成三角形,
∴x≠0,
∴|﹣x+2|=,
∴﹣x+2=±,解得x=或x=,
此时N点坐标为(,0)或(,0);
②当时,
∴,
即|x||﹣x+2|=3|x|,
∴|﹣x+2|=3,
∴﹣x+2=±3,
解得x=5或x=﹣1,
此时N点坐标为(﹣1,0)或(5,0),
综上可知存在满足条件的N点,其坐标为(,0)或(,0)或(﹣1,0)或(5,0).