题目内容
【题目】如图,O是坐标原点,过点A(﹣1,0)的抛物线y=x2﹣bx﹣3与x轴的另一个交点为B,与y轴交于点C,其顶点为D点.
(1)求b的值以及点D的坐标;
(2)求△BCD的面积;
(3)连接BC、BD、CD,在x轴上是否存在点P,使得以A、C、P为顶点的三角形与△BCD相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
(4)在抛物线上是否存在点Q,使得以A、C、Q为顶点且以AC为直角边的三角形为直角三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)b=2 ;D(1,-4).(2)3;(3)存在,(0,0)(9,0).(4)(0,-3)、(,-)、(-1,0)、(,);
【解析】
(1)把点A(﹣1,0)代入y=x2﹣bx﹣3中,根据待定系数法,可得函数解析式,根据配方法,可得顶点坐标;
(2)先求得点B的坐标,然后由S△BCD=S△BDM+S梯形OCDM-S△OBC,即可求得答案;
(3)根据相似三角形的性质,分两种情况,得出AP的长,根据线段的和差,可得P点坐标.
(4)利用两点间的距离公式和勾股定理求得答案;
解:(1)把A(-1,0)代入y=x2-bx-3,得1+b-3=0,
解得b=2.
∴y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
∴D(1,-4).
(2)
∴C(0,-3),
点B与A关于直线x=1对称,
∴点B(3,0),
设直线x=1交x轴于点M,
∴OM=1,BM=3-1=2,DM=4,
∴S△BCD=S△BDM+S梯形OCDM-S△OBC=×2×4+×(3+4)×1-×3×3=3;
(3)如图,当y=0时,x2-2x-3=0,
解得x1=-1,x2=3,即A(-1,0),B(3,0),D(1,-4).
由勾股定理,得BC2=18,CD2=1+1=2,BD2=22+16=20,BC2+CD2=BD2,∠BCD=90°,
①当△APC∽△DCB时,=,即,解得AP=1,即P(0,0).
②当△ACP∽△DCB时,,即,解得AP=10,即P′(9,0).
综上所述:点P的坐标(0,0)(9,0).
(4)设Q点坐标为(m,m 2-2m-3)
当∠QCA=90°,由AC2+CQ2=AQ2
得到:32+(-1)2+(m 2-2m-3+3)2+m 2=(m+1)2+( m 2-2m-3)2,
解得m=0或;
则Q点坐标为(0,-3)或(,-)
当∠QAC=90°,由AC2+AQ2=CQ2
得到:32+(-1)2 +(m+1)2+( m 2-2m-3)2=(m 2-2m-3+3)2+m 2,
解得m=-1或;
则Q点坐标为(-1,0)或(,)
综上所述,Q点坐标为(0,-3)、(,-)、(-1,0)、(,);