∴=,即=
.
,
解得:BD=
【点评】此题考查了切线的判定,相似三角形的判定与性质,熟练掌握切线的判定方法是解本题的关键.
25.(10分)如图,抛物线y=x2+nx﹣2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知A(﹣1,0). (1)求抛物线的表达式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是直角三角形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)点M是线段BC上的一个动点,过点M作x轴的垂线,与抛物线相交于点N,当点M移动到什么位置时,四边形CDBN的面积最大?求出四边形CDBN的最大面积及此时M点的坐标.
【考点】HF:二次函数综合题.
【专题】152:几何综合题.
【分析】(1)将点A代入抛物线解析式,可得n的值,继而可得抛物线的表达式;
(2)因为P在抛物线对称轴上,则可分两种情况讨论,①∠CPD=90°,②∠PCD=90°,
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分别求出点P坐标即可;
(3)先确定直线BC解析式,设出点M坐标,继而得出点N坐标表示出MN的长度,再由S四边形CDBN=S△CDB+S△BMN+S△CMN,结合二次函数的最值,即可确定点M的坐标及最大面积.
【解答】解:(1)把点A(﹣1,0)代入y=x2+nx﹣2得,n=﹣, 即抛物线的表达式为:y=x2﹣x﹣2. (2)存在. ∵y=x2﹣x﹣2, ∴抛物线对称轴为:x=,
①当∠CPD=90°时,很显然点P坐标为(,﹣2); ②当∠PCD=90°时,如图①所示:
CD=∵cos∠CDP=∴PD=
,
=, =cos∠DCO=
=,
则点P坐标为(,﹣).
综上可得:存在点P,使△PCD是直角三角形,点P坐标为(,﹣2)或(,﹣
).
(3)过线段BC上一点M作MN⊥x轴,垂足为F,与抛物线交于点N,过点C
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作CE⊥MN,垂足为E,如图②所示:
由二次函数解析式可得点B(4,0),点C(0,﹣2), 设BC解析式为y=kx+b, 则解得:
, ,
则直线BC解析式为y=x﹣2,
设点M的坐标为(m,m﹣2),则点N的坐标为(m,m2﹣m﹣2), MN=(m﹣2)﹣(m2﹣m﹣2)=﹣m2+2m, ∴S四边形CDBN=S△CDB+S△BMN+S△CMN =BD×OC+MN×BF+MN×CE =(4﹣)×2+MN(BF+CE) =+(﹣m2+2m)×4 =﹣m2+4m+ =﹣(m﹣2)2+
,
,此时点M的坐标为(2,﹣1).
当m=2时,S四边形CDBN有最大值,最大值为
【点评】本题考查了二次函数的综合,涉及了待定系数法求二次函数解析式、二次函数的最值、三角形的面积,解答本题的关键是数形结合思想及分类讨论思想的运用,难度较大.
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