题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx过A(4,0),B(1,3)两点,点C、B关于抛物线的对称轴对称,过点B作直线BH⊥x轴,交x轴于点H.
(1)求抛物线的表达式,并求出△ABC的面积;
(2)点P是抛物线上一动点,且位于第四象限,当△ABP的面积为6时,求出点P的坐标;
(3)若点M在直线BH上运动,点N在x轴上运动,当以点C、M、N为顶点的三角形为等腰直角三角形时,请直接写出此时△CMN的面积.
【答案】(1)y=-x2+4x,3;(2)点P坐标为(5,-5);(3)或或17或5.
【解析】试题分析:(1)利用待定系数法求二次函数的表达式,即可求得二次函数的对称轴x=2,可得点C的坐标为(3,3),根据面积公式求△ABC的面积;(2)如图①,过P点作PD⊥BH交BH于点D,因为点P是抛物线上一动点,且位于第四象限,设出点P的坐标(m,﹣m2+4m),利用差表示△ABP的面积,列式计算求出m的值,写出点P的坐标;(3)分别以点C、M、N为直角顶点分三类进行讨论,利用全等三角形和勾股定理求CM或CN的长,利用面积公式进行计算.
试题解析:
(1)把点A(4,0),B(1,3)代入y=ax2+bx,求得该抛物线的表达式为y=-x2+4x;
∴抛物线的对称轴为x=2,
又∵点B的坐标为(1,3),
∴点C的坐标为(3,3),
∴BC=2,
∴S△ABC=×2×3=3;
(2)如图①,过P点作PD⊥BH交BH于点D,设点P(m,-m2+4m),
由S△ABP=S△ABH+S四边形HAPD﹣S△BPD,
可得6= 3×3+ (3+m-1)(m2-4m)-(m-1)(3+m2-4m),
∴3m2-15m=0,m1=0(舍去),m2=5,
∴点P坐标为(5,-5);
(3)以点C、M、N为顶点的三角形为等腰直角三角形时,分三类情况讨论:
①以点M为直角顶点且M在x轴上方时,如图②,
CM=MN,∠CMN=90°,则△CBM≌△MHN,∴BC=MH=2,BM=HN=3-2=1,∴M(1,2),N(2,0),由勾股定理得:MC=,∴S△CMN=;
②以点M为直角顶点且M在x轴下方时,如图③,
作辅助线,构建如图③的两直角三角形:Rt△NEM和Rt△MDC,得Rt△NEM≌span>Rt△MDC,∴EM=CD=5,MD=ME=2,由勾股定理得:CM=,∴S△CMN=;
③以点N为直角顶点且N在y轴左侧时,如图④,
CN=MN,∠MNC=90°,作辅助线,同理得:CN=,∴S△CMN=17;
④以点N为直角顶点且N在y轴右侧时,作辅助线,如图⑤,
同理得:CN=,此时点N与点A重合,∴S△CMN=5;
⑤以C为直角顶点时,不能构成满足条件的等腰直角三角形;
综上所述:△CMN的面积为: 或或17或5.