题目内容
【题目】如图所示,在平面直角坐标系中,过点A(﹣ ,0)的两条直线分别交y轴于B、C两点,且B、C两点的纵坐标分别是一元二次方程x2﹣2x﹣3=0的两个根
(1)求线段BC的长度;
(2)试问:直线AC与直线AB是否垂直?请说明理由;
(3)若点D在直线AC上,且DB=DC,求直线BD的解析式;
(4)在x轴上是否存在P,使以O、B、P三点为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请直接写出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
解:∵由x2﹣2x﹣3=0得:
∴x1=3,x2=﹣1
∴B(0,3),C(0,﹣1),
∴BC=4.
(2)
解:结论:AC⊥AB.理由如下:
∵A( ,0),B(0,3),C(0,﹣1),
∴OA= ,OB=3,OC=1,
∴tan∠ABO= = ,tan∠ACO= = ,
∴∠ABO=30°,∠ACO=60°,
∴∠BAC=90°,
∴AC⊥AB
(3)
解:如图1中,过D作DE⊥x轴于E.
∴∠DEA=∠AOC=90°,
∵tan∠ACO= = ,
∵∠DCB=60°
∵DB=DC,
∴△DBC是等边三角形,
∵BA⊥DC,
∴DA=AC,
∵∠DAE=∠OAC,
∴△ADE≌△ACO,
∴DE=OC=1,AE=OA=
∴ ,
∴D的坐标为( ,1).
设直线BD的解析式为y=kx+b,则有 解得 ,
∴直线BD的解析式为y= x+3
(4)
解:存在.如图2中,延长BD交x轴于P1.
由(3)可知,△DBC是等边三角形,
∴∠P1BO=60°,
∵在△ABC中,∠ACB=60°,∠CAB=90°,
∴∠P1BC=∠ACB=60°,∵∠P1OB=∠CAB=90°,
∴△P1BO∽△BCA,
∴ = ,
∴ = ,
∴OP1=3 ,
∴P1(﹣3 ,0),
当P2与A重合时,△BOP2∽△BAC,此时P2(﹣ ,0),
再根据对称性可得P3( ,0),P4(3 ,0)也符合条件.
综上所述,点P的坐标为(﹣3 ,0)或(﹣ ,0)或( ,0)或(3 ,0)
【解析】(1)列方程即可求出点B、C坐标解决问题.(2)由tan∠ABO= = ,tan∠ACO= = ,推出∠ABO=30°,∠ACO=60°,即可解决问题.(3)如图1中,过D作DE⊥x轴于E.由△ADE≌△ACO,推出DE=OC=1,AE=OA= ,求出点D坐标,利用待定系数法即可解决问题.(4)存在.如图2中,延长BD交x轴于P1 . 可以证明P1满足条件,当P2与A重合时也满足条件,再根据对称性写出P3、P4坐标即可.
【考点精析】解答此题的关键在于理解一次函数的性质的相关知识,掌握一般地,一次函数y=kx+b有下列性质:(1)当k>0时,y随x的增大而增大(2)当k<0时,y随x的增大而减小,以及对一次函数的图象和性质的理解,了解一次函数是直线,图像经过仨象限;正比例函数更简单,经过原点一直线;两个系数k与b,作用之大莫小看,k是斜率定夹角,b与Y轴来相见,k为正来右上斜,x增减y增减;k为负来左下展,变化规律正相反;k的绝对值越大,线离横轴就越远.