题目内容
(本小题满分12分)
如图,在平面直角坐标系
中,△ABC的A、B两个顶点在x轴上,顶点C在y轴的负半轴上.已知
,
,△ABC的面积
,抛物线![]()
经过A、B、C三点。![]()
【小题1】(1)求此抛物线的函数表达式;
【小题2】(2)设E是y轴右侧抛物线上异于点B的一个动点,过点E作x轴的平行线交抛物线于另一点F,过点F作FG垂直于x轴于点G,再过点E作EH垂直于x轴于点H,得到矩形EFGH.则在点E的运动过程中,当矩形EFGH为正方形时,求出该正方形的边长;
【小题3】(3)在抛物线上是否存在异于B、C的点M,使△MBC中BC边上的高为
?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
![]()
【小题1】解:(1)∵
,设
,则![]()
∴![]()
又
,∴![]()
∵![]()
∴
,即
。
而
,∴
。
∴
,![]()
∴△ABC三个顶点的坐标分别是
,
,![]()
∵抛物线
经过A、B、C三点,
∴设
,把
代入得![]()
∴此抛物线的函数表达式为![]()
【小题2】(2)设点E的坐标为
,
∵点E在Y轴右侧的抛物线上,∴
。
有抛物线的对称性,知点F与点E关于抛物线的对称轴x=2对称,
易得点F的坐标为
。
要使矩形EFGH能成为正方形,有
,
则![]()
∴
①
或
②
由①得,
,解得
(舍去)
由②得,
,解得
(舍去)
当
时,![]()
此时正方形EFGH的边长为
。
当
时,![]()
此时正方形EFGH的边长为
。
∴当矩形EFGH为正方形时,该正方形的边长为
或![]()
【小题3】(3)假设存在点M,使△MBC中BC边上的高为
。
∴M点应在与直线BC平行,且相距
的两条平行直线
和
上。
由平行线的性质可得:
和
与y轴的交点到直线BC的距离也为
。
如图,设
与y轴交于P点,过P作PQ与直线BC垂直,垂足为点Q,
∵
,
∴∠OBC=∠OCB=45°
在Rt△PQC中,
,∠PCQ=∠OCB=45°
∴由勾股定理,得![]()
∴直线
与y轴的交点坐标为P(0,9)
同理可求得:
与y轴交点坐标为
,
易知直线BC的函数表达式
。
∴直线
和
的函数表达式分别为
。
根据题意,列出方程组:①
,②![]()
由①得,
,解得
;![]()
由②得,![]()
∵△="-31<0"
∴此方程无实数根。
∴在抛物线上存在点M,使△MBC中BC边上的高为
,其坐标分别为:![]()
另解:易求直线BC的表达式为:![]()
整理得![]()
设![]()
由点到直线的距离得![]()
解得![]()
解析