在如图的直角坐标系中,已知点A(2,0)、B(0,-4),将线段AB绕点A按逆时针方向旋转90°至AC.

在如图的直角坐标系中,已知点A(2,0)、B(0,-4),将线段AB绕点A按逆时针方向旋转90°至AC.

(1)求点C的坐标;
(2)若抛物线y=-x 2 +ax+4经过点C.
①求抛物线的解析式;
②在抛物线上是否存在点P(点C除外)使△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
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子刃 幼苗

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C的坐标为(3,﹣1);
(2)①抛物线的解析式为y=﹣ x 2 + x+2;
②存在点P,△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形,符合条件的点有P 1 (﹣1,1),P 2 (﹣2,﹣1)两点.


试题分析:(1)过点C作CD垂直于x轴,由线段AB绕点A按逆时针方向旋转90°至AC,根据旋转的旋转得到AB=AC,且∠BAC为直角,可得∠OAB与∠CAD互余,由∠AOB为直角,可得∠OAB与∠ABO互余,根据同角的余角相等可得一对角相等,再加上一对直角相等,利用ASA可证明三角形ACD与三角形AOB全等,根据全等三角形的对应边相等可得AD=OB,CD=OA,由A和B的坐标及位置特点求出OA及OB的长,可得出OD及CD的长,根据C在第四象限得出C的坐标;
(2)①由已知的抛物线经过点C,把第一问求出C的坐标代入抛物线解析式,列出关于a的方程,求出方程的解得到a的值,确定出抛物线的解析式;
②假设存在点P使△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形,分三种情况考虑:(i)A为直角顶点,过A作AP 1 垂直于AB,且AP 1 =AB,过P 1 作P 1 M垂直于x轴,如图所示,根据一对对顶角相等,一对直角相等,AB=AP 1 ,利用AAS可证明三角形AP 1 M与三角形ACD全等,得出AP 1 与P 1 M的长,再由P 1 为第二象限的点,得出此时P 1 的坐标,代入抛物线解析式中检验满足;(ii)当B为直角顶点,过B作BP 2 垂直于BA,且BP 2 =BA,过P 2 作P 2 N垂直于y轴,如图所示,同理证明三角形BP 2 N与三角形AOB全等,得出P 2 N与BN的长,由P 2 为第三象限的点,写出P 2 的坐标,代入抛物线解析式中检验满足;(iii)当B为直角顶点,过B作BP 3 垂直于BA,且BP 3 =BA,如图所示,过P 3 作P 3 H垂直于y轴,同理可证明三角形P 3 BH全等于三角形AOB,可得出P 3 H与BH的长,由P 3 为第四象限的点,写出P 3 的坐标,代入抛物线解析式检验,不满足,综上,得到所有满足题意的P的坐标.
试题解析:(1)过C作CD⊥x轴,垂足为D,

∵BA⊥AC,∴∠OAB+∠CAD=90°,
又∠AOB=90°,∴∠OAB+∠OBA=90°,
∴∠CAD=∠OBA,又AB=AC,∠AOB=∠ADC=90°,
∴△AOB≌△CDA,又A(1,0),B(0,﹣2),
∴OA=CD=1,OB=AD=2,
∴OD=OA+AD=3,又C为第四象限的点,
∴C的坐标为(3,﹣1);
(2)①∵抛物线y=﹣ x 2 +ax+2经过点C,且C(3,﹣1),
∴把C的坐标代入得:﹣1=﹣ +3a+2,解得:a=
则抛物线的解析式为y=﹣ x 2 + x+2;
②存在点P,△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形,
(i)若以AB为直角边,点A为直角顶点,
则延长CA至点P 1 使得P 1 A=CA,得到等腰直角三角形ABP 1 ,过点P 1 作P 1 M⊥x轴,如图所示,

∵AP 1 =CA,∠MAP 1 =∠CAD,∠P 1 MA=∠CDA=90°,
∴△AMP 1 ≌△ADC,
∴AM=AD=2,P 1 M=CD=1,
∴P 1 (﹣1,1),经检验点P 1 在抛物线y=﹣ x 2 + x+2上;
(ii)若以AB为直角边,点B为直角顶点,则过点B作BP 2 ⊥BA,且使得BP 2 =AB,
得到等腰直角三角形ABP 2 ,过点P 2 作P 2 N⊥y轴,如图,

同理可证△BP 2 N≌△ABO,
∴NP 2 =OB=2,BN=OA=1,
∴P 2 (﹣2,﹣1),经检验P 2 (﹣2,﹣1)也在抛物线y=﹣ x 2 + x+2上;
(iii)若以AB为直角边,点B为直角顶点,则过点B作BP 3 ⊥BA,且使得BP 3 =AB,
得到等腰直角三角形ABP 3 ,过点P 3 作P 3 H⊥y轴,如图,

同理可证△BP 3 H≌△BAO,
∴HP 3 =OB=2,BH=OA=1,
∴P 3 (2,﹣3),经检验P 3 (2,﹣3)不在抛物线y=﹣ x 2 + x+2上;
则符合条件的点有P 1 (﹣1,1),P 2 (﹣2,﹣1)两点.

1年前

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