题目内容
【题目】如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣+2与x轴交于B、C两点,与y轴交于点A,抛物线的顶点为D.连接AB,点E是第二象限内的抛物线上的一动点,过点E作EP⊥BC于点P,交线段AB于点F.
(1)连接EA、EB,取线段AC的中点Q,当△EAB面积最大时,在x轴上找一点R使得|RE一RQ|值最大,请求出R点的坐标及|RE﹣RQ|的最大值;
(2)如图2,在(1)的条件下,将△PED绕E点旋转得△ED′P′,当△AP′P是以AP为直角边的直角三角形时,求点P′的坐标.
【答案】(1)(2)当△AP′P是以AP为直角边的直角三角形时,点P′的坐标为(
,
)或(
,
)或(
,
)
【解析】
(1)先求直线AB解析式,设点E横坐标为e,则能用e表示E、F的坐标进而表示EF,求得△EAB面积是关于e的二次函数,易得e=﹣时△EAB面积最大,进而得E的坐标.由三角形两边之差小于第三边可知,当E、Q、R成一直线时,|RE﹣RQ|=EQ最大;由Q为AC中点求得Q坐标,求直线EQ解析式即能求EQ与x轴的交点R坐标及EQ的长.
(2)设P'坐标为(m、n),由于不确定以点A还是点P为直角顶点,故需分两类情况讨论.每种情况下都易得有关P'、P的三角形与△AOP相似,由对应边成比例列得关于m、n的二元方程;又由旋转得EP'=EP=,根据勾股定理又列得关于m、n的二元方程,联立两二元方程组即求出m、n的值.
(1)∵y=0时,﹣+2=0,解得:x1=﹣3,x2=1,
∴B(﹣3,0),C(1,0),
∵x=0时,y=2,,
∴A(0,2),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
∴解得:
,
∴直线AB的解析式为:y=x+2,
设点E(e,﹣e2﹣
e+2),则点F(e,
e+2),
∴EF=﹣e2﹣
e+2﹣(
e+2)=﹣
e2﹣2e
∴S△EAB=OBEF=
×3(﹣
e2﹣2e)=﹣e2﹣3e=﹣(e+
)2+
,
∵﹣3<e<0
∴当e=﹣时,△EAB的面积最大,
∴﹣e2﹣
e+2=
,
∴此时点E坐标为(-,
)
如图1,
连接并延长EQ,交x轴于点R,则此时|RE﹣RQ|=EQ值最大
∵Q是AC中点,
∴Q(,1)
设直线EQ解析式为:y=ax+c,
∴,解得:
,
∴直线EQ解析式为:y=x+
,
当y=0时, x+
=0,解得:x=
,
∴R(,0),
此时|RE﹣RQ|的最大值EQ=,
(2)设点P'坐标为(m,n)
∵EP⊥x轴,E(-,
)
∴P(-,0),EP=
,AP=
,
i)当∠P'PA=90°时,如图2,
过点P'作P'M⊥x轴于点M,
∴∠P'MP=∠POA=90°,∠PP'M+∠P'PM=∠P'PM+∠APO=90°,
∴∠PP'M=∠APO,
∴△PP'M∽△APO,
∴,即:
,
整理得:4n+3m=①,
∵EP'=EP
∴(m+)2+(n﹣
)2=(
)2②,
联立①②解方程组得:(舍去)
,
∴P'(,
);
ii)当∠PAP'=90°时,如图3,过点P'作P'N⊥y轴于点N;
由△P'AN∽△APO得,即:
,
整理得:3m+4n=8①,
∵EP'=EP,
∴(m+)2+(n﹣
)2=(
)2②,
联立①②解方程组得:,
,
∴P'(,
)或(
,
),
综上所述,当△AP′P是以AP为直角边的直角三角形时,点P′的坐标为( ,
)或(
,
)或(
,
)
