题目内容

如图,在直角坐标系中,抛物线y=x2-x-2过A、B、C三点,在对称轴上存在点P,以P、A、C为顶
点三角形为直角三角形.则点P的坐标是
1
2
3
4
)或(
1
2
,-
7
4
)或(
1
2
,-
1
2
)或(
1
2
,-
3
2
1
2
3
4
)或(
1
2
,-
7
4
)或(
1
2
,-
1
2
)或(
1
2
,-
3
2
分析:根据抛物线解析式求出对称轴为x=
1
2
,令y=0,解方程求出点A、B的坐标,从而得到OA、OB的长度,令x=0,求出点C的坐标,从而得到OC的长度,然后分①∠PAC=90°时,设PA与y轴的交点为D,根据相似三角形对应边成比例列式求出OD的长度,从而得到点D的坐标,利用待定系数法求出直线AP的解析式,然后根据点P在对称轴上求出即可,②∠PCA=90°时,设CP的延长线与x轴相交于点D,根据相似三角形对应边成比例列式求出OD的长度,从而得到点D的坐标,利用待定系数法求出直线CP的解析式,然后根据点P在对称轴上求出即可,③∠APC=90°时,设抛物线对称轴与x轴相交于点D,过点C作CE⊥PD于点E,表示出AD的长度,设PD=a,表示出PE,CE,然后利用△APD和△PCE相似,根据相似三角形对应边成比例列式求出a,即可得到点P的坐标.
解答:解:∵抛物线y=x2-x-2=(x-
1
2
2-
9
4

∴抛物线的对称轴为直线x=
1
2

令y=0,则x2-x-2=0,
解得x1=-1,x2=2,
∴点A(-1,0),B(2,0),
∴OA=1,OB=2,
令x=0,则y=-2,
∴点C(0,-2),
∴OC=2,
①∠PAC=90°时,如图1,设PA与y轴的交点为D,
∵∠DAO+∠CAO=90°,∠CAO+∠ACO=90°,
∴∠DAO=∠ACO,
又∵∠AOC=∠DOA=90°,
∴△ACO∽△DAO,
OA
OD
=
OC
OA

1
OD
=
2
1

解得OD=
1
2

所以,点D(0,
1
2
),
设直线AP解析式为y=kx+b,
-k+b=0
b=
1
2

解得
k=
1
2
b=
1
2

所以,直线AP的解析式为y=
1
2
x+
1
2

当x=
1
2
时,y=
1
2
×
1
2
+
1
2
=
3
4

所以,点P的坐标为(
1
2
3
4
);
②∠PCA=90°时,如图2,设CP的延长线与x轴相交于点D,
同①可求△ACO∽△CDO,
所以,
OA
OC
=
OC
OD

1
2
=
2
OD

解得OD=4,
所以,点D(4,0),
设直线CP的解析式为y=mx+n,
n=-2
4m+n=0

解得
m=
1
2
n=-2

所以,直线CP的解析式为y=
1
2
x-2,
当x=
1
2
时,y=
1
2
×
1
2
-2=-
7
4

所以,点P的坐标为(
1
2
,-
7
4
);
③∠APC=90°时,如图3,设抛物线对称轴与x轴相交于点D,过点C作CE⊥PD于点E,
∵抛物线对称轴为直线x=
1
2

∴AD=
1
2
-(-1)=
3
2
,CE=
1
2

设PD=a,则PE=PE-PD=OC-PD=2-a,
∵∠PAD+∠APD=90°,∠APD+∠CPE=90°,
∴∠PAD=∠CPE,
又∵∠ADP=∠PEC=90°,
∴△APD∽△PCE,
AD
PE
=
PD
CE

3
2
2-a
=
a
1
2

整理得,4a2-8a+3=0,
解得a1=
1
2
,a2=
3
2

所以,点P的坐标为(
1
2
,-
1
2
)或(
1
2
,-
3
2
),
综上所述,点P的坐标为(
1
2
3
4
)或(
1
2
,-
7
4
)或(
1
2
,-
1
2
)或(
1
2
,-
3
2
).
故答案为:(
1
2
3
4
)或(
1
2
,-
7
4
)或(
1
2
,-
1
2
)或(
1
2
,-
3
2
).
点评:本题是二次函数综合题型,主要考查了抛物线对称轴的求解,抛物线与坐标轴的交点的求解,相似三角形的判定与性质,待定系数法求直线解析式,综合性较强,但难度不大,注意分情况讨论求解即可.
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