如图,在平面直角坐标系中,点 $O$ 为坐标原点,直线 $l$ 与抛物线 $y=-\sqrt 3x^2+4\sqrt 3x$ 相交于 $A\left(1,3\sqrt 3\right)$,$B\left(4,0\right)$ 两点.
【难度】
【出处】
无
【标注】
-
在坐标轴上是否存在点 $D$,使得 $\triangle ABD$ 是以线段 $AB$ 为斜边的直角三角形.若存在,求出点 $D$ 的坐标;若不存在,说明理由;标注答案存在三个点满足题意,理由如下:
当点 $D$ 在 $x$ 轴上时,过点 $A$ 作 $AD\perp x$ 轴于点 $D$,
因为点 $A\left(1,3\sqrt 3\right)$,
所以点 $D$ 坐标为 $\left(1,0\right)$;
当点 $D$ 在 $y$ 轴上时,设点 $D\left(0,d\right)$,则:
$AD^2=1+\left(3\sqrt 3-d\right)^2$,$BD^2=4^2+d^2$,
$AB^2=\left(4-1\right)^2+\left(3\sqrt 3\right)^2=36$,
因为 $\triangle ABD$ 是以 $AB$ 为斜边的直角三角形,
所以 $AD^2+BD^2=AB^2$,
即 $1+\left(3\sqrt 3-d\right)^2+4^2+d^2=36$,
解得:$d=\dfrac {3\sqrt 3\pm \sqrt {11}} 2 $,
所以点 $D$ 坐标为 $\left(0,\dfrac {3\sqrt 3+\sqrt {11}} 2 \right)$,或 $\left(0,\dfrac {3\sqrt 3-\sqrt {11}} 2 \right)$解析略 -
点 $P$ 是线段 $AB$ 上一动点(点 $P$ 不与点 $A$,$B$ 重合),过点 $P$ 作 $PM\parallel OA$ 交第一象限内的抛物线于点 $M$,过点 $M$ 作 $MC\perp x$ 轴于点 $C$,交 $AB$ 于点 $N$,若 $\triangle BCN$,$\triangle PMN$ 的面积 $S_{\triangle BCN}$,$S_{\triangle PMN}$ 满足 $S_{\triangle BCN}=2S_{\triangle PMN}$,求 $\dfrac {MN} {NC} $ 的值,并求出此时点 $M$ 的坐标.标注答案过点 $P$ 作 $PF\perp CM$ 于点 $F$,
因为 $PM\parallel OA$,
所以 $\mathrm {Rt}\triangle ADO\backsim \mathrm {Rt}\triangle MFP$,
所以 $\dfrac {MF} {PF} =\dfrac {AD} {OD} =3\sqrt 3$,
所以 $MF=3\sqrt 3PF$,
在 $\mathrm {Rt}\triangle ABD$ 中,$BD=3$,$AD=3\sqrt 3$,
所以 $\tan \angle ABD=\sqrt 3$,
所以 $\angle ABD=60^{\circ}$,
设 $BC=a$,则 $CN=\sqrt 3a$,
在 $\mathrm {Rt}\triangle PFN$ 中,$\angle PNF=\angle BNC=30^{\circ}$,
因为 $\tan\angle PNF=\dfrac {PF} {FN} =\dfrac {\sqrt 3} 3 $,
所以 $FN=\sqrt 3PF$,
所以 $MN=MF+FN=4\sqrt 3PF$,
因为 $\triangle BCN$,$\triangle PMN$ 的面积满足 $S_{\triangle BCN}=2S_{\triangle PMN}$,
所以 $\dfrac {\sqrt 3} 2 a^2=2\times \dfrac 1 2 \times 4\sqrt 3PF^2$,
所以 $a=2\sqrt 2PF$,
所以 $\dfrac {MN} {NC} =\dfrac {4\sqrt 3PF} {\sqrt 3a} =\sqrt 2$.
因为 $MC=MN+NC=\left(\sqrt 6+\sqrt 3\right)a$,
因为点 $M\left(4-a,\left(\sqrt 6+\sqrt 3\right)a\right)$ 在抛物线 $y=-\sqrt 3x^2+4\sqrt 3x$ 上,
所以 $-\sqrt 3\left(4-a\right)^2+4\sqrt 3\left(4-a\right)=\left(\sqrt 6+\sqrt 3\right)a$,
所以 $a=3-\sqrt 2$ 或 $a=0$(舍去),
所以 $OC=4-a=\sqrt 2+1$,$MC=2\sqrt 6+\sqrt 3$,
所以点 $M$ 的坐标为 $\left(\sqrt 2+1,2\sqrt 6+\sqrt 3\right)$解析略
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2