题目内容
（2005•哈尔滨）已知：直线y=2x+6与x轴和y轴分别交于A、C两点，抛物线y=-x2+bx+c经过点A、C，点B是抛物线与x轴的另一个交点．（1）求抛物线的解析式及B的坐标；
（2）设点P是直线AC上一点，且S△ABP：S△BPC=1：3，求点P的坐标；
（3）直线y=
x+a与（1）中所求的抛物线交于M、N两点，问：是否存在a的值，使得∠MON=90°？若存在，求出a的值；若不存在，请说明理由．
【答案】分析：（1）先根据直线的解析式求出A、C的坐标，然后将A、C的坐标代入抛物线中即可求出抛物线的解析式，进而可根据抛物线的解析式求出B点的坐标．
（2）根据等高三角形的面积比等于底边比，因此两三角形的面积比实际是AP：PC=1：3，即3AP=PC，可先求出AC的长，然后分情况讨论：
①当P在线段AC上时，AP+PC=AC，3AP=PC，据此可求出AP的长，然后根据∠CAB的三角函数值或通过构建相似三角形可求出P点的坐标．
②当P在CA的延长线上时，CP-AP=AC，3AP=PC，据此可求出AP的长，后面同①．
（3）可联立两函数的解析式，求出M、N的坐标，过M、N作x轴的垂线设垂足为M′、N′，由于∠MON=90°，因此可得出△MM′O与△N′NO相似，可得出M、N两点的横、纵坐标的绝对值对应成比例，据此可求出a的值．（也可用坐标系的两点间的距离公式，根据勾股定理来求解．）
解答：解：（1）当x=0时，y=6，
∴C（0，6），
当y=0时，x=-3，
∴A（-3，0），
∵抛物线y=-x2+bx+c经过点A、C，
∴
，
解得：
．
∴抛物线的解析式为y=-x2-x+6，
当y=0时，整理得x2+x-6=0，
解得：x1=2，x2=-3，
∴点B（2，0）．
（2）过点B作BD⊥AC，D为垂足，
∵S△ABP：S△BPC=1：3，
∴
=
，
∴AP：PC=1：3
由勾股定理，得AC=
当点P为线段AC上一点时，过点P作PH⊥x轴，点H为垂足，
∴
∴PH=
，
∴
=2x+6，
∴x=-
，
∴点P（
，
）
当点P在CA延长线时，作PG⊥x轴，点G为垂足
∵AP：PC=1：3
∴AP：AC=1：2，
∴
，
∴PG=3，
∴-3=2x+6
，
∴点P（
，-3）．
（3）存在a的值，使得∠MON=90°，
设直线y=
x+a与抛物线y=-x2-x+6的交点为M（xM，yM），N（xN，yN）（M在N左侧）
则
为方程组
的解
分别过点M、N作MM’⊥x轴，NN′⊥x轴，点M、N为垂足．
∴M′（xM，0），N′（xN，0），
∴OM′=-xMON′=xN
∵∠MON=90°，
∴∠MOM′+∠NON′=90°，
∵∠M′MO+∠MOM′=90°，
∴∠M’MO=∠NON’
∴Rt△MM′O∽Rt△ON′N，
∴
，
∴MM′•NN′=ON′•OM′，
∴-xM•xN=yM•y，
由方程组消去y整理，得：x2+
x+a-6=0．
∴xM、xN是方程x2+
x+a-6=0的两个根，
由根与系数关系得，xM+xN=
，xM•xN=a-6
又∵yM•yN=（
xM+a）（
xN+a）=
xM•xN+
（xM+xN）+a2=
（a-6）-
a+a2
∴-（a-6）=
（a-6）-
a+a2，
整理，得2a2+a-15=0
解得a1=-3，a2=
∴存在a值，使得∠MON=90°，其值为a=-3或a=
．
点评：本题着重考查了待定系数法求二次函数解析式、图形面积的计算方法、三角形相似、函数图象交点等重要知识点，综合性强，能力要求较高．考查学生分类讨论，数形结合的数学思想方法．
（2）根据等高三角形的面积比等于底边比，因此两三角形的面积比实际是AP：PC=1：3，即3AP=PC，可先求出AC的长，然后分情况讨论：
①当P在线段AC上时，AP+PC=AC，3AP=PC，据此可求出AP的长，然后根据∠CAB的三角函数值或通过构建相似三角形可求出P点的坐标．
②当P在CA的延长线上时，CP-AP=AC，3AP=PC，据此可求出AP的长，后面同①．
（3）可联立两函数的解析式，求出M、N的坐标，过M、N作x轴的垂线设垂足为M′、N′，由于∠MON=90°，因此可得出△MM′O与△N′NO相似，可得出M、N两点的横、纵坐标的绝对值对应成比例，据此可求出a的值．（也可用坐标系的两点间的距离公式，根据勾股定理来求解．）
解答：解：（1）当x=0时，y=6，
∴C（0，6），
当y=0时，x=-3，
∴A（-3，0），
∵抛物线y=-x2+bx+c经过点A、C，
∴
，解得：
．∴抛物线的解析式为y=-x2-x+6，
当y=0时，整理得x2+x-6=0，
解得：x1=2，x2=-3，
∴点B（2，0）．
（2）过点B作BD⊥AC，D为垂足，
∵S△ABP：S△BPC=1：3，
∴
=，∴AP：PC=1：3
由勾股定理，得AC=
当点P为线段AC上一点时，过点P作PH⊥x轴，点H为垂足，
∴
∴PH=
，∴
=2x+6，∴x=-
，∴点P（
，）当点P在CA延长线时，作PG⊥x轴，点G为垂足
∵AP：PC=1：3
∴AP：AC=1：2，
∴
，∴PG=3，
∴-3=2x+6
，∴点P（
，-3）．（3）存在a的值，使得∠MON=90°，
设直线y=
x+a与抛物线y=-x2-x+6的交点为M（xM，yM），N（xN，yN）（M在N左侧）则
为方程组
的解分别过点M、N作MM’⊥x轴，NN′⊥x轴，点M、N为垂足．
∴M′（xM，0），N′（xN，0），∴OM′=-xMON′=xN
∵∠MON=90°，
∴∠MOM′+∠NON′=90°，
∵∠M′MO+∠MOM′=90°，
∴∠M’MO=∠NON’
∴Rt△MM′O∽Rt△ON′N，
∴
，∴MM′•NN′=ON′•OM′，
∴-xM•xN=yM•y，
由方程组消去y整理，得：x2+
x+a-6=0．∴xM、xN是方程x2+
x+a-6=0的两个根，由根与系数关系得，xM+xN=
，xM•xN=a-6又∵yM•yN=（
xM+a）（xN+a）=xM•xN+（xM+xN）+a2=（a-6）-a+a2∴-（a-6）=
（a-6）-a+a2，整理，得2a2+a-15=0
解得a1=-3，a2=
∴存在a值，使得∠MON=90°，其值为a=-3或a=
．点评：本题着重考查了待定系数法求二次函数解析式、图形面积的计算方法、三角形相似、函数图象交点等重要知识点，综合性强，能力要求较高．考查学生分类讨论，数形结合的数学思想方法．
练习册系列答案
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