题目内容

【题目】如图,直线y=﹣ x+c与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=﹣ x2+bx+c经过点A,B.

(1)求点B的坐标和抛物线的解析式;
(2)M(m,0)为x轴上一动点,过点M且垂直于x轴的直线与直线AB及抛物线分别交于点P,N.
①点M在线段OA上运动,若以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,求点M的坐标;
②点M在x轴上自由运动,若三个点M,P,N中恰有一点是其它两点所连线段的中点(三点重合除外),则称M,P,N三点为“共谐点”.请直接写出使得M,P,N三点成为“共谐点”的m的值.

【答案】
(1)

解:∵y=﹣ x+c与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,

∴0=﹣2+c,解得c=2,

∴B(0,2),

∵抛物线y=﹣ x2+bx+c经过点A,B,

,解得

∴抛物线解析式为y=﹣ x2+ x+2


(2)

解:①由(1)可知直线解析式为y=﹣ x+2,

∵M(m,0)为x轴上一动点,过点M且垂直于x轴的直线与直线AB及抛物线分别交于点P,N,

∴P(m,﹣ m+2),N(m,﹣ m2+ m+2),

∴PM=﹣ m+2,PA=3﹣m,PN=﹣ m2+ m+2﹣(﹣ m+2)=﹣ m2+4m,

∵△BPN和△APM相似,且∠BPN=∠APM,

∴∠BNP=∠AMP=90°或∠NBP=∠AMP=90°,

当∠BNP=90°时,则有BN⊥MN,

∴BN=OM=m,

= ,即 = ,解得m=0(舍去)或m=2,

∴M(2,0);

当∠NBP=90°时,则有 =

∵A(3,0),B(0,2),P(m,﹣ m+2),

∴BP= = m,AP= = (3﹣m),

= ,解得m=0(舍去)或m=

∴M( ,0);

综上可知当以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似时,点M的坐标为(2,0)或( ,0);

②由①可知M(m,0),P(m,﹣ m+2),N(m,﹣ m2+ m+2),

∵M,P,N三点为“共谐点”,

∴有P为线段MN的中点、M为线段PN的中点或N为线段PM的中点,

当P为线段MN的中点时,则有2(﹣ m+2)=﹣ m2+ m+2,解得m=3(三点重合,舍去)或m=

当M为线段PN的中点时,则有﹣ m+2+(﹣ m2+ m+2)=0,解得m=3(舍去)或m=﹣1;

当N为线段PM的中点时,则有﹣ m+2=2(﹣ m2+ m+2),解得m=3(舍去)或m=﹣

综上可知当M,P,N三点成为“共谐点”时m的值为 或﹣1或﹣


【解析】(1)把A点坐标代入直线解析式可求得c,则可求得B点坐标,由A、B的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)①由M点坐标可表示P、N的坐标,从而可表示出MA、MP、PN、PB的长,分∠NBP=90°和∠BNP=90°两种情况,分别利用相似三角形的性质可得到关于m的方程,可求得m的值;②用m可表示出M、P、N的坐标,由题意可知有P为线段MN的中点、M为线段PN的中点或N为线段PM的中点,可分别得到关于m的方程,可求得m的值.
【考点精析】关于本题考查的线段的中点和相似三角形的判定与性质,需要了解线段的中点到两端点的距离相等;相似三角形的一切对应线段(对应高、对应中线、对应角平分线、外接圆半径、内切圆半径等)的比等于相似比;相似三角形周长的比等于相似比;相似三角形面积的比等于相似比的平方才能得出正确答案.

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