∴直线CE的解析式为y=-
9
x+3. 13
9??y=-x+3,13由???y=-x2+2x+3,
35
可得x1=0(舍去),x2=,
13
35
则点P的横坐标为.
13
(3)如答图2,过点D作DI⊥x轴,垂足为I.
第2题答图2
∵∠BDA+2∠BAD=90°, ∴∠DBI+∠BAD=90°. ∵∠BDI+∠DBI=90°, ∴∠BAD=∠BDI. ∵∠BID=∠DIA, ∴△IBD∽△IDA, ∴=,
BIIDDIIA∴
xD-xB-yD=, -yDxD-xA2
2
∴yD=xD-(xA+xB)xD+xAxB, 令y=0,得-x+bx+c=0, 则xA+xB=b,xAxB=-c,
∴yD=xD-(xA+xB)xD+xAxB=xD-bxD-c. ∵yD=-xD+bxD+c, ∴yD=-yD, 解得yD=0或-1. ∵点D在x轴下方,
∴yD=-1,即点D的纵坐标为-1.
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2
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类型3 探究特殊三角形的存在性
1.(2018·河池)如图1,抛物线y=-x+2x-1的顶点A在x轴上,交y轴于B,将该抛物线向上平移,平移后的抛物线与x轴交于C,D,顶点为E(1,4).
(1)求点B的坐标和平移后抛物线的解析式;
(2)点M在原抛物线上,平移后的对应点为N,若OM=ON,求点M的坐标;
(3)如图2,直线CB与平移后的抛物线交于F,在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得以C,F,
2
P为顶点的三角形是直角三角形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由,
第1题图
解:(1)在抛物线y=-x+2x-1中,令x=0,得
2
y=-1,∴B(0, -1).
∵平移后的抛物线顶点为E(1,4),
∴平移后抛物线的解析式为y=-x+2x-1+4=-x+2x+3. (2)设M(a,-a+2a-1),则N(a,-a+2a+3). ∵OM=ON,∴点M,N关于x轴对称, ∴-a+2a-1=-(-a+2a+3). 整理,得a-2a-1=0, 解得a=1±2,
∴点M的坐标为(1+2,-2)或(1-2,-2). (3)存在,点P的坐标为(1 ,2)或(1,-8)或(1, -6)或(1,1).
[解法提示]令y=-x+2x+3=0,
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2
解得x1=-1,x2=3,∴C(-1,0). 设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0). 将点B(0,-1),C(-1,0)分别代入,
??b=-1,得?
?-k+b=0,?
??k=-1,
解得?
?b=-1,?
∴直线BC的解析式为y=-x-1,
??y=-x+2x+3,
联立?
?y=-x-1,?
2
??x=-1,
解得?
?y=0,?
2
??x=4,
或?
?y=-5,?
∴F(4,-5).
∵抛物线的对称轴为直线x=-=-2a2∴设P(1,m),
∴PF=(1-4)+(m+5)=m+10m+34,
2
2
2
2
b1
=1,
PC2=(1+1)2+m2=m2+4,CF2=(-1-4)2+52=50,要使△PCF是直角三角形,分为三种情况:
①当∠PCF=90°时,有PC+CF=PF,
即m+4+50=m+10m+34,解得m=2,∴P(1,2); ②当∠PFC=90°时,有PF+CF=PC, 即m+10m+34+50=m+4, 解得m=-8,∴P(1,-8);
③当∠CPF=90°时,有PC+PF=CF,即m+4 +m+10m+34=50,解得m=-6或m=1, ∴P(1,-6)或P(1,1).
综上所述,存在点P,使得以C,F,P为顶点的三角形是直角三角形,点P的坐标为(1,2)或(1,-8)或(1,-6)或(1,1).
2.(2018·怀化)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax+2x+c与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;
(2)请在y轴上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标;
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(3)试探究:在拋物线上是否存在点P,使以点A,P,C为顶点,AC为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
第2题图
解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-3), 即y=ax-2ax-3a, ∴-2a=2,解得a=-1,
∴抛物线的解析式为y=-x+2x+3; 当x=0时,y=-x+2x+3=3,则C(0,3). 设直线AC的解析式为y=px+q,
??-p+q=0,
把A(-1,0),C(0,3)分别代入,得?
?q=3,???p=3,
解得?
?q=3,?
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∴直线AC的解析式为y=3x+3;
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(2)∵y=-x+2x+3=-(x-1)+4, ∴顶点D的坐标为(1,4),
作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如答图1,则B′(-3,0).∵MB=MB′, ∴MB+MD=MB′+MD=DB′,此时MB+MD的值最小,而BD的值不变, ∴此时△BDM的周长最小.
易得直线DB′的解析式为y=x+3, 当x=0时,y=x+3=3, ∴点M的坐标为(0,3).
(3)存在.过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P1,如答图2. ∵直线AC的解析式为y=3x+3, 1
∴直线P1C的解析式可设为y=-x+b,
3把C(0,3)代入,得b=3,