【題目】如圖,直線y=﹣x+3與x軸、y軸分別相交于點(diǎn)B、C,經(jīng)過B、C兩點(diǎn)的拋物線與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為A,頂點(diǎn)為P,且對(duì)稱軸為直線x=2.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)連接PB、PC,求△PBC的面積;
(3)連接AC,在x軸上是否存在一點(diǎn)Q,使得以點(diǎn)P,B,Q為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似?若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1);(2)3;(3)存在兩點(diǎn)Q1(0,0),Q2(,0),能使得以點(diǎn)P,B,Q為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似.
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)二次函數(shù)的對(duì)稱性,已知對(duì)稱軸的解析式以及B點(diǎn)的坐標(biāo),即可求出A的坐標(biāo),利用拋物線過A、B、C三點(diǎn),可用待定系數(shù)法來求函數(shù)的解析式
(2)首先利用各點(diǎn)坐標(biāo)得出得出△PBC是直角三角形,進(jìn)而得出答案;
(3)本題要先根據(jù)拋物線的解析式求出頂點(diǎn)P的坐標(biāo),然后求出BP的長,進(jìn)而分情況進(jìn)行討論:
①當(dāng),∠PBQ=∠ABC=45°時(shí),根據(jù)A、B的坐標(biāo)可求出AB的長,根據(jù)B、C的坐標(biāo)可求出BC的長,已經(jīng)求出了PB的長度,那么可根據(jù)比例關(guān)系式得出BQ的長,即可得出Q的坐標(biāo).
②當(dāng),∠QBP=∠ABC=45°時(shí),可參照①的方法求出Q的坐標(biāo).
③當(dāng)Q在B點(diǎn)右側(cè),即可得出∠PBQ≠∠BAC,因此此種情況是不成立的,綜上所述即可得出符合條件的Q的坐標(biāo).
試題解析:(1)∵直線y=﹣x+3與x軸相交于點(diǎn)B,∴當(dāng)y=0時(shí),x=3,∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,0),∵y=﹣x+3過點(diǎn)C,易知C(0,3),∴c=3.
又∵拋物線過x軸上的A,B兩點(diǎn),且對(duì)稱軸為x=2,根據(jù)拋物線的對(duì)稱性,∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(1,0).
又∵拋物線過點(diǎn)A(1,0),B(3,0),∴,解得:,∴該拋物線的解析式為:;
(2)如圖1,∵=,又∵B(3,0),C(0,3),∴PC===,PB==,∴BC===,又∵=2+18=20,=20,∴,∴△PBC是直角三角形,∠PBC=90°,∴S△PBC=PBBC==3;
(3)如圖2,由=,得P(2,﹣1),設(shè)拋物線的對(duì)稱軸交x軸于點(diǎn)M,∵在Rt△PBM中,PM=MB=1,∴∠PBM=45°,PB=.
由點(diǎn)B(3,0),C(0,3)易得OB=OC=3,在等腰直角三角形OBC中,∠ABC=45°,由勾股定理,得BC=.
假設(shè)在x軸上存在點(diǎn)Q,使得以點(diǎn)P,B,Q為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似.
①當(dāng),∠PBQ=∠ABC=45°時(shí),△PBQ∽△ABC.
即,解得:BQ=3,又∵BO=3,∴點(diǎn)Q與點(diǎn)O重合,∴Q1的坐標(biāo)是(0,0).
②當(dāng),∠QBP=∠ABC=45°時(shí),△QBP∽△ABC.
即,解得:QB=.
∵OB=3,∴OQ=OB﹣QB=3﹣=,∴Q2的坐標(biāo)是(,0).
③當(dāng)Q在B點(diǎn)右側(cè),則∠PBQ=180°﹣45°=135°,∠BAC<135°,故∠PBQ≠∠BAC.
則點(diǎn)Q不可能在B點(diǎn)右側(cè)的x軸上.
綜上所述,在x軸上存在兩點(diǎn)Q1(0,0),Q2(,0),能使得以點(diǎn)P,B,Q為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似.
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