如图,抛物线 $y=ax^2+bx+2$ 经过点 $A(-1,0),B(4,0)$,交 $y$ 轴于点 $C$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
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    代几综合
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    函数与面积
  • 题型
    >
    代几综合
    >
    函数与角
  1. 点 $D$ 在 $y$ 轴右侧抛物线上一点,是否存在点 $D$ 使 $S_{\triangle ABC}=\dfrac 23S_{\triangle ABD}$,若存在请求出点 $D$ 的坐标,若不存在请说明理由;
    标注
    • 题型
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      代几综合
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      函数与面积
    答案
    点 $D$ 的坐标为 $(1,3),(2,3)$ 或 $(5,-3)$
    解析
    由题意可得 $\begin{cases}a-b+2=0,\\ 16a+4b+2=0,\end{cases}$ 解得 $\begin{cases}a=-\dfrac 12,\\ b=\dfrac 32.\end{cases}$
    所以抛物线的解析式为 $y=-\dfrac 12x^2+\dfrac 32x+2$,点 $C(0,2)$.
    令点 $D$ 的坐标为 $\left(m,-\dfrac 12m^2+\dfrac 32m+2\right)$.
    由 $S_{\triangle ABC}=\dfrac 23S_{\triangle ABD}$,
    可得 $\dfrac 12AB\cdot OC=\dfrac 23\times\dfrac 12AB\cdot \left|-\dfrac 12m^2+\dfrac 32m+2\right|$,
    即 $\left|-\dfrac 12m^2+\dfrac 32m+2\right|=3$,
    解得 $m_1=1$,$m_2=2$,$m_3=-2$(舍去),$m_4=5$.
    所以点 $D$ 的坐标为 $(1,3),(2,3)$ 或 $(5,-3)$.
  2. 将直线 $BC$ 绕点 $B$ 顺时针旋转 $45^\circ$,与抛物线交于另一点 $E$,求 $BE$ 的长.
    标注
    • 题型
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      代几综合
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      函数与角
    答案
    $BE=\sqrt{10}$
    解析
    过点 $C$ 作 $CF\perp BC$,交直线 $BE$ 于点 $F$,过点 $F$ 作 $FH\perp y$ 轴于点 $H$.由题意可得 $\angle CBF=45^\circ$,则 $CB=CF$.
    从而 $\triangle FHC\cong \triangle COB$,
    所以 $HF=OC=2$,$HC=OB=4$,
    所以点 $F$ 的坐标为 $(2,6)$.
    易求直线 $BE$ 的解析式为 $y=-3x+12$.
    联立方程组 $\begin{cases}y=-\dfrac 12x^2+\dfrac 32x+2,\\ y=-3x+12.\end{cases}$
    解得 $\begin{cases}x_1=4,\\y_1=0,\end{cases}$ $\begin{cases}x_2=5,\\y_2=-3.\end{cases}$
    所以点 $E$ 的坐标为 $(5,-3)$,
    从而 $BE=\sqrt{(5-4)^2+(-3-0)^2}=\sqrt{10}$.
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
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