题目内容
【题目】如图1,抛物线与x轴交于点A(m﹣2,0)和B(2m+3,0)(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连结BC.
(1)求m、n的值;
(2)如图2,点N为抛物线上的一动点,且位于直线BC上方,连接CN、BN.求△NBC面积的最大值;
(3)如图3,点M、P分别为线段BC和线段OB上的动点,连接PM、PC,是否存在这样的点P,使△PCM为等腰三角形,△PMB为直角三角形同时成立?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)m=1,n=﹣9;(2);(3)P(,0)或(,0).
【解析】
试题分析:(1)利用抛物线的解析式确定对称轴为直线x=2,再利用对称性得到2﹣(m﹣2)=2m+3﹣2,解方程可得m的值,从而得到A(﹣1,0),B(5,0),然后把A点坐标代入可求出n的值;
(2)作ND∥y轴交BC于D,如图2,利用抛物线解析式确定C(0,3),再利用待定系数法求出直线BC的解析式为y=﹣x+3,设N(x,﹣x2+x+3),则D(x,﹣x+3),根据三角形面积公式,利用S△NBC=S△NDC+S△NDB可得S△BCN=﹣x2+x,然后利用二次函数的性质求解;
(3)先利用勾股定理计算出BC=,再分类讨论:当∠PMB=90°,则∠PMC=90°,△PMC为等腰直角三角形,MP=MC,设PM=t,则CM=t,MB=﹣t,证明△BMP∽△BOC,利用相似比可求出BP的长,再计算OP后可得到P点坐标;当∠MPB=90°,则MP=MC,设PM=t,则CM=t,MB=﹣t,证明△BMP∽△BCO,利用相似比可求出BP的长,再计算OP后可得到P点坐标.
试题解析:(1)∵抛物线的解析式为=,∴抛物线的对称轴为直线x=2,∵点A和点B为对称点,∴2﹣(m﹣2)=2m+3﹣2,解得m=1,∴A(﹣1,0),B(5,0),把A(﹣1,0)代入得9+n=0,解得n=﹣9;
(2)作ND∥y轴交BC于D,如图2,抛物线解析式为 =,当x=0时,y=3,则C(0,3),设直线BC的解析式为y=kx+b,把B(5,0),C(0,3)代入得,解得:,∴直线BC的解析式为,设N(x,),则D(x,),∴ND==,∴S△NBC=S△NDC+S△NDB=5ND==,当x=时,△NBC面积最大,最大值为;
(3)存在.
∵B(5,0),C(0,3),∴BC==;分两种情况讨论:
①当∠PMB=90°,则∠PMC=90°,△PMC为等腰直角三角形,MP=MC,设PM=t,则CM=t,MB=﹣t,∵∠MBP=∠OBC,∴△BMP∽△BOC,∴,即,解得t=,BP=,∴OP=OB﹣BP=5﹣=,此时P点坐标为(,0);
②当∠MPB=90°,则MP=MC,设PM=t,则CM=t,MB=﹣t,∵∠MBP=∠CBO,∴△BMP∽△BCO,∴,即,解得t=,BP=,∴OP=OB﹣BP=5﹣=,此时P点坐标为(,0);
综上所述,P点坐标为(,0)或(,0).