Question

【题目】如图所示，已知抛物线y=x2-1与x轴交于A、B两点，与y轴交于点C．

（1）求A、B、C三点的坐标；

（2）过点A作AP∥CB交抛物线于点P，求四边形ACBP的面积；

（3）在x轴上方的抛物线上是否存在一点M，过M作MG⊥x轴于点G，使以A、M、G三点为顶点的三角形与△PCA相似？若存在，请求出M点的坐标；否则，请说明理由．

Answer 1

【答案】（1）A（-1，0），B（1，0），C（0，-1）；（2）4；（3）M点的坐标为（-2，3），（，），（4，15）．

【解析】

试题分析：（1）抛物线与x轴的交点，即当y=0，C点坐标即当x=0，分别令y以及x为0求出A，B，C坐标的值；

（2）四边形ACBP的面积=△ABC+△ABP，由A，B，C三点的坐标，可知△ABC是直角三角形，且AC=BC，则可求出△ABC的面积，根据已知可求出P点坐标，可知点P到直线AB的距离，从而求出△ABP的面积，则就求出四边形ACBP的面积；

（3）假设存在这样的点M，两个三角形相似，根据题意以及上两题可知，∠PAC和∠MGA是直角，只需证明或即可．设M点坐标，根据题中所给条件可求出线段AG，CA，MG，CA的长度，然后列等式，分情况讨论，求解．

试题解析：（1）令y=0，

得x2-1=0

解得x=±1，

令x=0，得y=-1

∴A（-1，0），B（1，0），C（0，-1）；

（2）∵OA=OB=OC=1，

∴∠BAC=∠ACO=∠BCO=∠CBO=45°．

∵AP∥CB，

∴∠PAB=∠CBO=45°．

过点P作PE⊥x轴于E，则△APE为等腰直角三角形，

令OE=a，则PE=a+1，

∴P（a，a+1）．

∵点P在抛物线y=x2-1上，

∴a+1=a2-1．

解得a1=2，a2=-1（不合题意，舍去）．

∴PE=3．

∴四边形ACBP的面积S=ABOC+ABPE=×2×1+×2×3=4；

（3）假设存在

∵∠PAB=∠BAC=45°，

∴PA⊥AC

∵MG⊥x轴于点G，

∴∠MGA=∠PAC=90°

在Rt△AOC中，OA=OC=1，

∴AC=

在Rt△PAE中，AE=PE=3，

∴AP=3

设M点的横坐标为m，则M（m，m2-1）

①点M在y轴左侧时，则m＜-1．

（ⅰ）当△AMG∽△PCA时，有．

∵AG=-m-1，MG=m2-1．

即

解得m1=-1（舍去）m2=（舍去）．

（ⅱ）当△MAG∽△PCA时有，

即．

解得：m=-1（舍去）m2=-2．

∴M（-2，3）．

②点M在y轴右侧时，则m＞1

（ⅰ）当△AMG∽△PCA时有

∵AG=m+1，MG=m2-1

∴

解得m1=-1（舍去）m2=．

∴M（，）．

（ⅱ）当△MAG∽△PCA时有，

即．

解得：m1=-1（舍去）m2=4，

∴M（4，15）．

∴存在点M，使以A、M、G三点为顶点的三角形与△PCA相似

M点的坐标为（-2，3），（，），（4，15）．