如图,已知二次函数 $y=a{x^2}+\dfrac{3}{2}x+c$ 的图象与 $y$ 轴交于点 $A\left(0,4\right)$,与 $x$ 轴交于点 $B,C$,点 $C$ 坐标为 $\left(8,0\right)$,连接 $AB,AC$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
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    代几综合
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    等腰三角形的存在性
  • 题型
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    代几综合
    >
    函数与面积
  1. 若点 $N$ 在 $x$ 轴上运动,当以点 $A,N,C$ 为顶点的三角形是等腰三角形时,请直接写出此时点 $N$ 的坐标;
    标注
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      代几综合
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      等腰三角形的存在性
    答案
    点 $N$ 坐标为 $\left(-8,0\right),\left(8-4\sqrt 5 ,0\right),\left(8+4\sqrt 5 ,0\right)$ 或 $\left(3,0\right)$
    解析
    由 $A\left(0,4\right),C\left(8,0\right)$,可得 $AC=4\sqrt 5$.
    ① 以 $A$ 为圆心,以 $AC$ 长为半径作圆,交 $x$ 轴于 $N$,此时 $N$ 的坐标为 $\left(-8,0\right)$;
    ② 以 $C$ 为圆心,以 $AC$ 长为半径作圆,交 $x$ 轴于 $N$,此时 $N$ 的坐标为 $\left(8-4\sqrt 5 ,0\right)$ 或 $\left(8+4\sqrt 5 ,0\right)$;
    ③ 作 $AC$ 的垂直平分线,交 $x$ 轴于 $N$,此时 $N$ 的坐标为 $\left(3,0\right)$.
  2. 若点 $N$ 在线段 $BC$ 上运动(不与点 $B$,$C$ 重合),过点 $N$ 作 $NM\parallel AC$,交 $AB$ 于点 $M$,当 $\triangle AMN$ 面积最大时,求此时点 $N$ 的坐标.
    标注
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      代几综合
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      函数与面积
    答案
    点 $N$ 的坐标为 $\left(3,0\right)$
    解析
    将点 $A,C$ 的坐标代入抛物线解析式,可得 $\begin{cases}c=4,\\ 64a+12+c=0,\end{cases}$
    解得 $\begin{cases}a=-\dfrac 14,\\ c=4.\end{cases}$
    所以抛物线的解析式为 $y=-\dfrac 14{x^2} + \dfrac 32x + 4$.
    从而得到点 $B$ 的坐标为 $\left(-2,0\right)$.
    设点 $N$ 的坐标为 $\left(n,0\right)$,则 $BN=n+2$.
    如图,过 $M$ 点作 $MD\perp x$ 轴于点 $D$.所以 $MD\parallel OA$,
    所以 $\triangle BMD\backsim \triangle BAO$,
    所以 $\dfrac{BM}{BA}=\dfrac{MD}{OA}$.
    因为 $MN\parallel AC$,
    所以 $\dfrac{BM}{BA}=\dfrac{BN}{BC}$,
    所以 $\dfrac{MD}{OA}=\dfrac{BN}{BC}$.
    因为 $OA=4$,$BC=10$,$BN=n+2 $,
    所以 $MD=\dfrac25\left(n+2\right)$,
    $\begin{split}\text{所以}S_{\triangle AMN}&=S_{\triangle ABN}-S_{\triangle BMN}
    \\&=\dfrac{1}{2}\cdot BN\cdot OA-\dfrac{1}{2}BN\cdot MD
    \\&=\dfrac{1}{2}\times \left({n+2}\right)\times 4-\dfrac{1}{2}\times \dfrac{2}{5}\left({n+2}\right)\times \left({n+2}\right)
    \\&=-\dfrac15\left(n-3\right)^2+5.\end{split}$
    所以当 $n=3$ 时,$\triangle AMN$ 面积最大,此时点 $N$ 的坐标为 $\left(3,0\right)$.
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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