問題詳情:
如圖,O是座標原點,過點A(﹣1,0)的拋物線y=x2﹣bx﹣3與x軸的另一個交點為B,與y軸交於點C,其頂點為D點.
(1)求b的值以及點D的座標;
(2)連接BC、BD、CD,在x軸上是否存在點P,使得以A、C、P為頂點的三角形與△BCD相似.若存在,求出點P的座標;若不存在,説明理由;
(3)動點Q的座標為(m,1).
①當△BCQ是以BC為直角邊的直角三角形時,求m的值;
②連接OQ、CQ,求△CQO的外接圓半徑的最小值,並求出此時點Q的座標.
【回答】
【解答】解:(1)把A(﹣1,0)代入y=x2﹣bx﹣3,得
1+b﹣3=0,
解得b=2.
y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴D(1,﹣4).
(2)如圖1,
當y=0時,x2﹣2x﹣3=0,解得x1=﹣1,x2=3,即A(﹣1,0),B(3,0),D(1,﹣4).
由勾股定理,得
BC2=18,CD2=1+1=2,BD2=22+16=20,
BC2+CD2=BD2,∠BCD=90°,
①當△APC△DCB時, =,即=,解得AP=1,即P(0,0);
②當△ACP∽△DCB時, =,即=,解得AP=10,即P′(9,0),
綜上所述:點P的座標(0,0)(9,0);
(3)①如圖2,當x=0時,y=﹣3,即C(0,﹣3).
又∵B(3,0),
∴當∠QBC=90°,由BC2+BQ2=CQ2得到:32+(﹣3)2+(m﹣3)2+12=(m﹣0)2+(1+3)2,
解得m=2;
當∠QCB=90°,由BC2+CQ2=BQ2得到:32+(﹣3)2+(m﹣0)2+(1+3)2=(m﹣3)2+12,
解得m=4;
綜上所述,m的值為2或4;
②如圖3,
記△OQC的外心為M,則M在OC的垂直平分線MN上(MN與y軸交與點N).
∵當MQ取最小值時,
⊙M與直線y=1相切,
MQ=FN=OM=2.5,
MN===2,
FQ=MN=2,
∴Q(2,1).
根據題意知,(﹣2,1)也滿足題意,
綜上所述,Q的座標是(2,1)或Q(﹣2,1).
知識點:相似三角形
題型:綜合題