题目内容
【题目】如图1,在平面直角坐标系中,直线
与抛物线
交于
两点,其中
,
.该抛物线与
轴交于点
,与
轴交于另一点
.
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(1)求
的值及该抛物线的解析式;
(2)如图2.若点
为线段
上的一动点(不与
重合).分别以
、
为斜边,在直线
的同侧作等腰直角△
和等腰直角△
,连接
,试确定△
面积最大时
点的坐标.
(3)如图3.连接
、
,在线段
上是否存在点
,使得以
为顶点的三角形与△
相似,若存在,请直接写出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
;(2)当
,即
时,
最大,此时
,所以
;(3)存在点
坐标为
或
.
【解析】(1)把A与B坐标代入一次函数解析式求出m与n的值,确定出A与B坐标,代入二次函数解析式求出b与c的值即可;
(2)由等腰直角△APM和等腰直角△DPN,得到∠MPN为直角,由两直角边乘积的一半表示出三角形MPN面积,利用二次函数性质确定出三角形面积最大时P的坐标即可;
(3)存在,分两种情况,根据相似得比例,求出AQ的长,利用两点间的距离公式求出Q坐标即可.
(1)把A(m,0),B(4,n)代入y=x﹣1得:m=1,n=3,∴A(1,0),B(4,3).
∵y=﹣x2+bx+c经过点A与点B,∴
,解得:
,则二次函数解析式为y=﹣x2+6x﹣5;
(2)如图2,△APM与△DPN都为等腰直角三角形,∴∠APM=∠DPN=45°,∴∠MPN=90°,∴△MPN为直角三角形,令﹣x2+6x﹣5=0,得到x=1或x=5,∴D(5,0),即DP=5﹣1=4,设AP=m,则有DP=4﹣m,∴PM=
m,PN=
(4﹣m),∴S△MPN=
PMPN=
×
m×
(4﹣m)=﹣
m2﹣m=﹣
(m﹣2)2+1,∴当m=2,即AP=2时,S△MPN最大,此时OP=3,即P(3,0);
(3)存在,易得直线CD解析式为y=x﹣5,设Q(x,x﹣5),由题意得:∠BAD=∠ADC=45°,分两种情况讨论:
①当△ABD∽△DAQ时,
=
,即
=
,解得:AQ=
,由两点间的距离公式得:(x﹣1)2+(x﹣5)2=
,解得:x=
,此时Q(
,﹣
);
②当△ABD∽△DQA时,
=1,即AQ=
,∴(x﹣1)2+(x﹣5)2=10,解得:x=2,此时Q(2,﹣3).
综上,点Q的坐标为(2,﹣3)或(
,﹣
).