如图,$\triangle ABC$ 为直角三角形,$\angle ACB=90^\circ$,$AC=BC$,点 $A$、$C$ 在 $x$ 轴上,点 $B$ 坐标 $\left(3,m\right)$($m>0$),线段 $AB$ 与 $y$ 轴相交于点 $D$,以 $P\left(1,0\right)$ 为顶点的抛物线过点 $B$,$D$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    代几综合
    >
    函数与线段
  • 题型
    >
    代几综合
    >
    函数与线段
  • 题型
    >
    代几综合
    >
    函数与线段
  1. 求点 $A$ 的坐标(用 $m$ 表示);
    标注
    • 题型
      >
      代几综合
      >
      函数与线段
    答案
    点 $A$ 的坐标为 $\left(3-m,0\right)$
    解析
    由 $B\left(3,m\right)$ 可知 $OC=3$,$BC=m$,
    因为 $\triangle ABC$ 为等腰直角三角形.
    所以 $AC=BC=m,OA=m-3$,
    所以点 $A$ 的坐标为 $\left(3-m,0\right)$.
  2. 求出抛物线的解析式;
    标注
    • 题型
      >
      代几综合
      >
      函数与线段
    答案
    抛物线的解析式为 $y=x^2-2x+1$
    解析
    因为 $\angle ODA=\angle OAD=45^\circ$,
    所以 $OD=OA=m-3$.
    则点 $D$ 的坐标是 $\left(0,m-3\right)$.
    因为抛物线顶点为 $P\left(1,0\right)$,且过点 $B$、$D$,
    所以设抛物线的解析式为 $y=a\left(x-1\right)^2$.
    依题意得 $\begin{cases}a\left(3-1\right)^2=m,\\a\left(0-1\right)^2=m-3.\end{cases}$
    解得 $\begin{cases}a=1,\\m=4.\end{cases}$
    所以 抛物线的解析式为 $y=x^2-2x+1$.
  3. 设点 $Q$ 为抛物线上点 $P$ 至点 $B$ 之间的一动点,连接 $PQ$ 并延长,交 $BC$ 于点 $E$,连接 $BQ$ 并延长交 $AC$ 于点 $F$,证明 $FC\left(AC+EC\right)$ 的值为定值.
    标注
    • 题型
      >
      代几综合
      >
      函数与线段
    答案
    为定值
    解析
    过点 $Q$ 作 $QM\perp AC$ 于点 $M$,过点 $Q$ 作 $QN\perp BC$ 于点 $N$,
    设点 $Q$ 的坐标为 $\left(x,x^2-2x+1\right)$,
    则 $QM=CN=\left(x-1\right)^2,MC=QN=3-x$.
    因为 $m=4$,所以 $BC=AC=4$.
    因为 $QM\parallel CE$,所以 $\triangle PQM\backsim \triangle PEC$.
    所以 $\dfrac{QM}{EC}=\dfrac{PM}{PC}$,
    即 $\dfrac{\left(x-1\right)^2}{EC}=\dfrac{x-1}{2}$,
    得 $EC=2\left(x-1\right)$.
    因为 $QN\parallel FC$,所以 $\triangle BQN\backsim \triangle BFC$.
    所以 $\dfrac{QN}{FC}=\dfrac{BN}{BC}$,
    即 $\dfrac{3-x}{FC}=\dfrac{4-\left(x-1\right)^2}{4}$,
    得 $FC=\dfrac{4}{x+1}$.
    因为 $AC=4$,
    所以
    $\begin{split}FC\left(AC+EC\right)& =\dfrac{4}{x+1}\left[4+2\left(x-1\right)\right]\\ &=\dfrac{4}{x+1}\cdot2\left(x+1\right)\\ &=8.\end{split}$
    所以 $FC\left(AC+EC\right)$ 的值为定值.
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 问题3 答案3 解析3 备注3
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