已知:a、b、c是△ABC中∠A、∠B、∠C的对边,抛物线y=x2-2ax+b2交x轴于两点M、N,交y轴于点P,其中点M的坐标是(a+c,0).
(1)求证:△ABC是直角三角形;
(2)若△MNP的面积是△NOP的面积的3倍,
①求cosC的值;
②试判断,△ABC的三边长能否取一组适当的值,使以MN为直径的圆恰好过抛物线y=x2-2ax+b2的顶点?如能,求出这组值;如不能,说明理由.
网友回答
解:(1)∵抛物线y=x2-2ax+b2经过点M(a+c,0),
∴(a+c)2-2a(a+c)+b2=0,即a2=b2+c2.
由勾股定理的逆定理,得△ABC为直角三角形.
(2)①如图1所示∵S△MNP=3S△NOP,
∴MN=3ON,即MO=4ON,又M(a+c,0),
∴N(,0),
∴x=a+c和x=是方程x2-2ax+b2=0的两根,
此时两个为x1,2==a±,
∴a+c+=2a,
∴c=a,由(1)知:在△ABC中,∠A=90°,由勾股定理得b=a,
∴cosC==.
②能,由(1)知:y=x2-2ax+b2=x2-2ax+a2-c2=(x-a)2-c2,
∴顶点D(a,-c2).
过D作DE⊥x轴于点E,则NE=EM,DN=DM,要使以MN为直径的圆恰好过抛物线y=x2-2ax+b2的顶点,则使△MND为等腰直角三角形,只须ED=MN=EM.
∵M(a+c,0),D(a,-c2),
∴DE=c2,EM=c,
∴c2=c,又c>0,
∴c=1.
∵c=a,b=a,
∴a=,b=;
∴当a=,b=,c=1时,△MND为等腰直角三角形.
此时,EM=ED=EN,以MN为直径的圆恰好过抛物线y=x2-2ax+b2的顶点.
解析分析:(1)将点M(a+c,0)代入抛物线y=x2-2ax+b2,整理可得a2=b2+c2,从而判断出三角形为直角三角形;
(2)①根据S△MNP=3S△NOP,判断出MN=3ON,即MO=4ON,求出N点坐标的表达式,得到x=a+c和x=是方程x2-2ax+b2=0的两根,求出a、c之间的关系,然后根据锐角三角函数的定义求出cosC==.
②过D作DE⊥x轴于点E,则NE=EM,DN=DM,要使以MN为直径的圆恰好过抛物线y=x2-2ax+b2的顶点,则使△MND为等腰直角三角形,只须ED=MN=EM.据此进行计算即可.
点评:本题考查了二次函数的性质,是一道探索题,是近年来中考命题的热点问题.在第(2)小题中要求同学们先猜想可能的结论,再进行证明,这对同学们的确有较高的能力要求.而在探索结论前可以自己先画几个草图,做到心中有数再去努力求证.总之这是一道新课标形势下的优秀压轴.