(1)试探究△ABC的外接圆的圆心位置,求出圆心坐标;
(2)点P是抛物线上一点(不与点A重合),且S△PBC=S△ABC,求∠APB的度数; (3)在(2)的条件下,点E是x轴上方抛物线上一点,点F是抛物线对称轴上一点,是否存在这样的点E和点F,使得以点B、P、E、F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【考点】HF:二次函数综合题.
【分析】(1)先确定出点A,B,C的坐标,进而求出AC,BC,AB,即可判断出△ABC的形状,判断出外接圆的圆心的位置即可;
(2)先确定出直线BC的解析式,进而设出点P的坐标,得出点Q的坐标,再分两种情况,用S△PBC=S△ABC,建立方程求解,最后判断出△ABN∽△APM即可求出∠APB的度数;
(3)设出点E的坐标,用点E到对称轴的距离建立方程求出点E的坐标,即可得出结论.
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣ x+2与y轴交于点C,
∴C(0,2),
令y=0,则0=﹣ x+2,
∴x=﹣1或x=4, ∵点A在点B的左侧, ∴A(﹣1,0),B(4,0),
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∴OA=1,OB=4,OC=2,
根据勾股定理得,AC= ,BC=2 , ∵AB=OA+OB=5,
∴AC2+BC2=5+20=25=AB2, ∴△ABC是直角三角形,
∴AB是Rt△ABC的外接圆的直径,
∴△ABC的外接圆的圆心是线段AB的中点,
∴其坐标为(
,0);
(2)∵C(0,2)设直线BC的解析式为y=kx+2, ∵B(4,0), ∴4k+2=0,
∴k=﹣
,
∴直线BC的解析式为y=﹣
x+2,
∵P是抛物线上一点,
设点P(m,﹣ 2
m+
m+2)
如图,过点P作PQ∥y轴交直线BC于点Q,
∴Q(m,﹣
m+2),
①当点P在直线BC上方时,S△PBC=S△PQC+S△PBQ=S△ABC,
∴ [(﹣ m2+ m+2)﹣(﹣ m+2)]×m﹣ 2 [(﹣ m+ m+2)﹣(﹣(m﹣4)=
×5×2
∴m2﹣4m+5=0,
∵△=(﹣4)2﹣4×1×5=﹣4<0,
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m+2)]
∴此方程没有实数根;
∴当点P在直线BC上方时,S△PBC≠S△ABC,
②当点P在直线BC下方时,S△PBC=S△PQC﹣S△PBQ=S△ABC,
2 2
∴[(﹣m+2)﹣(﹣m+m+2)]×m﹣[(m+2)﹣(﹣m+m+2)](m
﹣4)=×5×2
∴m2﹣4m﹣5=0, ∴m=﹣1(舍)或m=5, ∴P(5,﹣3)
作PM⊥x轴于,交BC于Q,
∴PM=3,MB=1,根据勾股定理得,BP= ,AP=3 , 过点B作BN⊥AP于N,
∴∠ANB=∠AMP=90°,∠BAN=∠PAM, ∴△ABN∽△APM,
∴ , ∴ ,
∴BN= ,
在Rt△BPN中,PN= = , ∴BN=PN, ∴∠APB=45°;
(3)存在,
如图2,∵抛物线y=﹣ x+2的对称轴为x=,
由(2)知,P(5,﹣3),BP= ,
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设E(n,﹣ n2
+
n+2),
①当点E在抛物线对称轴右侧时, 即:点E处时,EF=BP= ,
∴点E到对称轴的距离为EG=BM=1,
∴n﹣
=1,
∴n=
,
∴E( ,
),
易知,FG=PM=3,
∴F( ,
);
②当点E在抛物线对称轴左侧时, 即:E'处时,E'F'=BP= ,
∴点E'到对称轴的距离为E'G'=BM=1,
∴
﹣n=1, ∴n=
,
∴E'( ,
),
易知,F'G'=PM=3,
∴F'( ,﹣
).
即:满足条件的点F的坐标为( , )或( ,﹣第39页(共40页)
).
【点评】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,三角形的外接圆,直角三角形的判定,相似三角形的判定和性质,勾股定理,平行四边形的性质,解本题的关键是用分类讨论的思想思考问题,是一道中考压轴题.
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