【点评】此题是圆的综合题,主要考查了三角形内心,圆的有关性质,相似三角形的判定和性质,切线的判定,平行线的性质和判定,求出DB是解本题的关键.
24.(14分)如图,在等腰直角三角形ABC中,∠BAC=90°,点A在x轴上,点B在y轴上,点C(3,1),二次函数y=x2+bx﹣的图象经过点C. (1)求二次函数的解析式,并把解析式化成y=a(x﹣h)2+k的形式;
(2)把△ABC沿x轴正方向平移,当点B落在抛物线上时,求△ABC扫过区域的面积;
(3)在抛物线上是否存在异于点C的点P,使△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形?如果存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【分析】(1)将点C的坐标代入抛物线的解析式可求得b的值,从而可得到抛物线的解析式,然后利用配方法可将抛物线的解析式变形为y=a(x﹣h)2+k的形式;
(2)作CK⊥x轴,垂足为K.首先证明△BAO≌△ACK,从而可得到OA=CK,OB=AK,于是可得到点A、B的坐标,然后依据勾股定理求得AB的长,然后求得点D的坐标,从而可求得三角形平移的距离,最后,依据△ABC扫过区域的面积
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=S四边形ABDE+S△DEH求解即可;
(3)当∠ABP=90°时,过点P作PG⊥y轴,垂足为G,先证明△BPG≌△ABO,从而可得到点P的坐标,然后再判断点P是否在抛物线的解析式即可,当∠PAB=90°,过点P作PF⊥x轴,垂足为F,同理可得到点P的坐标,然后再判断点P是否在抛物线的解析式即可.
【解答】解:(1)∵点C(3,1)在二次函数的图象上, ∴x2+bx﹣=1,解得:b=﹣, ∴二次函数的解析式为y=x2﹣x﹣ y=x2﹣x﹣=(x2﹣x+(2)作CK⊥x轴,垂足为K.
﹣
)﹣=(x﹣)2﹣
∵△ABC为等腰直角三角形, ∴AB=AC. 又∵∠BAC=90°, ∴∠BAO+∠CAK=90°. 又∵∠CAK+∠ACK=90°, ∴∠BAO=∠ACK.
在△BAO和△ACK中,∠BOA=∠AKC,∠BAO=∠ACK,AB=AC, ∴△BAO≌△ACK. ∴OA=CK=1,OB=AK=2. ∴A(1,0),B(0,2).
∴当点B平移到点D时,D(m,2),则2=m2﹣m﹣,解得m=﹣3(舍去)或m=.
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∴AB==.
×
=9.5
∴△ABC扫过区域的面积=S四边形ABDE+S△DEH=×2+×(3)当∠ABP=90°时,过点P作PG⊥y轴,垂足为G. ∵△APB为等腰直角三角形, ∴PB=AB,∠PBA=90°. ∴∠PBG+∠BAO=90°. 又∵∠PBG+∠BPG=90°, ∴∠BAO=∠BPG.
在△BPG和△ABO中,∠BOA=∠PGB,∠BAO=∠BPG,AB=PB, ∴△BPG≌△ABO. ∴PG=OB=2,AO=BG=1, ∴P(﹣2,1). 当x=﹣2时,y≠1,
∴点P(﹣2,1)不在抛物线上.
当∠PAB=90°,过点P作PF⊥x轴,垂足为F. 同理可知:△PAF≌△ABO, ∴FP=OA=1,AF=OB=2, ∴P(﹣1,﹣1). 当x=﹣1时,y=﹣1,
∴点P(﹣1,﹣1)在抛物线上.
【点评】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求二次函数的解析式、平移的性质、全等三角形的性质和判定,作辅助线构造全等三角形是解答本题的关键.
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