如图,设抛物线 $y=ax^2+bx-2$ 与 $x$ 轴交于两个不同的点 $A\left(-1,0\right),B\left(m,0\right)$,与 $y$ 轴交于点 $C$,已知 $\angle ACB=90^\circ$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    代几综合
    >
    相似三角形的存在性
  • 题型
    >
    代几综合
    >
    相似三角形的存在性
  1. 求 $m$ 的值和抛物线的解析式;
    标注
    • 题型
      >
      代几综合
      >
      相似三角形的存在性
    答案
    $y=\dfrac 12x^2-\dfrac 32x-2$
    解析
    因为 $y=ax^2+bx-2$ 与 $y$ 轴交于点 $C$,
    所以 $C\left(0,-2\right),OC=2$.
    因为 $\angle ACB=90^\circ$,
    所以 $\angle ACO+\angle OCB=90^\circ,\angle OCB+\angle CBO=90^\circ,\angle ACO=\angle CBO,$
    所以 $\triangle AOC\backsim \triangle COB$,
    所以 $\dfrac{OA}{OC}=\dfrac{OC}{OB}$.
    因为 $A\left(-1,0\right)$,$OA=1$,$B\left(m,0\right)$,$OB=m$,
    所以 $\dfrac 12=\dfrac 2m,$ 即 $m=4$.
    将 $A\left(-1,0\right)$、$B\left(4,0\right)$ 代入抛物线的解析式 $y=ax^2+bx-2$.
    得 $\begin{cases}a-b-2=0,\\16a+4b-2=0.\end{cases}$ 解得 $\begin{cases}a=\dfrac 12,\\b=-\dfrac 32.\end{cases}$
    所以抛物线解析式为 $y=\dfrac 12x^2-\dfrac 32x-2$.
  2. 已知点 $D\left(1,n\right)$ 在抛物线上,过点 $A$ 的直线 $y=x+1$ 交抛物线于另一点 $E$,若点 $P$ 在 $x$ 轴上,是否存在这样的点 $P$,使得以点 $P,B,D$ 为顶点的三角形与 $\triangle AEB$ 相似.
    标注
    • 题型
      >
      代几综合
      >
      相似三角形的存在性
    答案
    存在,点 $P$ 点坐标为 $P\left(\dfrac {13}{7},0\right)$ 或 $P\left(-\dfrac {22}{5},0\right)$
    解析
    如图,点 $D\left(1,n\right)$ 在 $y=\dfrac 12x^2-\dfrac 32x-2$ 上,代入解得 $n=-3$,
    所以 $D\left(1,-3\right),B\left(4,0\right),$
    作 $DH\perp x$ 轴于 $H$,$EG\perp x$ 轴于 $G$,
    由 $\begin{cases}y=x+1,\\y=\dfrac 12x^2-\dfrac 32x-2.\end{cases}$ 解得 $\begin{cases}x=6,\\y=7.\end{cases}$ 即 $E\left(6,7\right)$.
    则 $OH=1,DH=HB=3,EG=7,AG=7,$
    所以 $\angle ABD=45^\circ,BD=3\sqrt 3,\angle EAB=45^\circ,AE=7\sqrt 2,$
    所以 $\angle EAB=\angle DBP.$
    $\triangle PBD$ 与 $\triangle AEB$ 相似存在两种情况:
    ① 当 $\triangle ABE\backsim \triangle BPD$ 时,
    $\dfrac{AB}{AE}=\dfrac{BP}{BD}$,即 $\dfrac{5}{7\sqrt 2}=\dfrac{BP}{3\sqrt 2}$
    得 $BP=\dfrac{15}{7}$,$OP=\dfrac{13}{7}$,
    所以 $P\left(\dfrac {13}{7},0\right)$.② 当 $\triangle ABE\backsim \triangle BDP$ 时,
    如图,$\dfrac{AB}{AE}=\dfrac{BD}{BP}$,即 $\dfrac{5}{7\sqrt 2}=\dfrac{3\sqrt 2}{BP}$,
    得 $BP=\dfrac{42}{5},OP=\dfrac{22}{5},$
    所以 $P\left(-\dfrac {22}{5},0\right)$.综上所述,$P$ 点坐标为 $P\left(\dfrac {13}{7},0\right)$ 或 $P\left(-\dfrac {22}{5},0\right)$.
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
0.109242s