問題詳情:
如圖,已知直線y=-3x+c與x軸相交於點A(1,0),與y軸相交於點B,拋物線y=-x2+bx+c經過點A,B,與x軸的另一個交點是C.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點P是對稱軸的左側拋物線上的一點,當S△PAB=2S△AOB時,求點P的座標;
(3)連接BC,拋物線上是否存在點M,使∠MCB=∠ABO?若存在,請直接寫出點M的座標;若不存在,請説明理由.
【回答】
解:(1)將A(1,0)代入y=-3x+c中,得-3+c=0,解得c=3.
∴y=-3x+3,B(0,3).
將A(1,0),B(0,3)代入y=-x2+bx+c中,得
∴拋物線的解析式為y=-x2-2x+3.
(2)連接OP,如解圖1所示.
拋物線的對稱軸為直線x=-=-1.
設P(m,-m2-2m+3)(m<-1).
∵S△PAB=S△POB+S△AOB-S△POA,S△PAB=2S△AOB,
∴S△POB-S△POA=S△AOB.
①當P點在x軸的上方時,
×3×(-m)-×1×(-m2-2m+3)=×1×3,
解得m1=-2,m2=3(捨去).
此時P點的座標為(-2,3).
②當P點在x軸的下方時,
×3×(-m)-×1×(m2+2m-3)=×1×3,
解得m1=-5,m2=0(捨去).
此時P點的座標為(-5,-12).
綜上所述,P點的座標為(-2,3)或(-5,-12).
(3)存在點M,使∠MCB=∠ABO,點M的座標為(,)或(-,).
【提示】 在y=-x2-2x+3中,令y=0,得-x2-2x+3=0,解得x1=1,x2=-3,∴C(-3,0).∵OC=OB=3,∴△OBC為等腰直角三角形,∴∠OBC=∠OCB=45°,BC=3.①當∠MCB在直線BC的下方時,如解圖2所示.設直線CM交y軸於點D,作DE⊥BC於點E,設D(0,t),則BD=3-t.∵∠DBE=45°,∴△BDE為等腰直角三角形,∴DE=BE=BD=(3-t).∵∠MCB=∠ABO,tan∠MCB=,tan∠ABO=,∴==,即CE=3DE,∴3-(3-t)=3×(3-t),解得t=,∴D(0,),∴直線CD的解析式為y=x+.聯立捨去),此時M點的座標為(,).②當∠MCB在直線BC的上方時,如解圖3所示,設CM交直線AB於點N,過點N作NP⊥x軸於點P.易得直線AB的解析式為y=-3x+3,AB=.設N(k,-3k+3).∵∠MCB=∠ABO,∠CBO=∠OCB,∴∠NCA=∠ABC.又∵∠BAC=∠CAN,∴△ABC∽△ACN,∴=,即=,∴AN=.在Rt△NPA中,由勾股定理,得(k-1)2+(-3k+3)2=()2,解得k1=(捨去),k2=-.∴N點的座標為(-,),∴直線CN的解析式為y=2x+6.聯立解得 (捨去),此時M點的座標為(-1,4).
綜上所述,存在點M,使∠MCB=∠ABO,點M的座標為(,)或(-1,4).
知識點:相似三角形
題型:綜合題