题目内容
【题目】如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A、B,与直线AC:y=﹣x﹣6交y轴于点C,点D是抛物线的顶点,且横坐标为﹣2.
(1)求出抛物线的解析式.
(2)判断△ACD的形状,并说明理由.
(3)直线AD交y轴于点F,在线段AD上是否存在一点P,使∠ADC=∠PCF?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】
(1)
解:(1)由直线AC:y=﹣x﹣6,可得A(﹣6,0),C(0,﹣6),
∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A、B,抛物线的顶点D的横坐标为﹣2,
∴B(2,0).
把A、B、C三点坐标分别代入y=ax2+bx+c,得
,解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)
解:△ACD是直角三角形,理由如下:
∵=,
∴顶点D的坐标是(﹣2,﹣8).
∵A(﹣6,0),C(0,﹣6),
∴AC2=62+62=72,CD2=22+(﹣8+6)2=8,AD2=(﹣2+6)2+82=80,
∴AC2+CD2=AD2,
∴△ACD是直角三角形,∠ACD=90°;
(3)
解:假设在线段AD上存在一点P,使∠ADC=∠PCF.
设直线AD的解析式为y=mx+n,
∵A(﹣6,0),D(﹣2,﹣8),
∴,解得,
∴直线AD的解析式为y=﹣2x﹣12,
∴F点坐标为(0,﹣12),设点P的坐标为(x,﹣2x﹣12).
∵∠ADC=∠DCF+∠DFC,∠PCF=∠DCF+∠PCD,∠ADC=∠PCF,
∴∠DFC=∠PCD.
在△CPD与△FPC中,
,
∴△CPD∽△FPC,
∴,
∴=,
整理得,35x2+216x+324=0,
解得x1=,x2=(舍去),
当x=时,﹣2x﹣12=﹣2×()﹣12=,
故所求点P的坐标为(,).
【解析】(1)先由直线AC的解析式为y=﹣x﹣6,可得A(﹣6,0),C(0,﹣6),再根据抛物线的对称性求出B(2,0).然后把A、B、C三点坐标分别代入y=ax2+bx+c,利用待定系数法即可求解;
(2)先求出抛物线顶点D的坐标,再根据两点间的距离公式计算得出AC2=62+62=72,CD2=22+(﹣8+6)2=8,AD2=(﹣2+6)2+82=80,那么AC2+CD2=AD2 , 利用勾股定理的逆定理即可得到△ACD是直角三角形;
(3)先利用待定系数法求出直线AD的解析式为y=﹣2x﹣12,得到F(0,﹣12),设点P的坐标为(x,﹣2x﹣12).由∠ADC=∠DCF+∠DFC,∠PCF=∠DCF+∠PCD,∠ADC=∠PCF,可得∠DFC=∠PCD.根据两角对应相等的两三角形相似证明△CPD∽△FPC,那么,依此列出比例式=,解方程求出x的值,进而得到点P的坐标.