题目:

如图,在平面直角坐标系中,直线
y=-x-与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线
y=ax2-x+c(a≠0)经过A、B、C三点.
(1)试求A、C的坐标,并求过A、B、C两点的抛物线的解析式及其顶点F的坐标;
(2)试说明△ABC为直角三角形.并指出,在抛物线上是否存在异于点C的点P,使△ABP为直角三角形?若存在,直接写出P点坐标;
(3)试探究在直线AC上是否存在一点M,使得△MBF的周长最小?若存在,求出M点的坐标;若不存在,请说明理由.
答案
解:(1)∵直线y=-
x-
x轴交于点A,与y轴交于点C

∴点A(-1,0),C(0,-
)
∵点A,C都在抛物线上,
,
∴抛物线的解析式为y=
x
2-
x-
,
∵y=
x
2-
x-
=
(x-1)
2-
,
∴顶点F(1,-
);
(2)证明:
由(1)可知点A(-1,0),C(0,-
),
∴AO=1,OC=-
,
∴AC=2,
设y=0,则y=
x
2-
x-
=0,解得:x=-1或3,
∴B的坐标是(3,0),
∴OB=3,
∴BC=
=
=2
,
∵AC
2+BC
2=16,AB
2=16,
∴AC
2+BC
2AB
2=16,
∴△ABC为直角三角形;
在抛物线上存在异于点C的点P,使△ABP为直角三角形,
理由如下:根据抛物线的对称性,点C关于抛物线对称轴的对称点也符合题意,
∴P点的坐标是(2,-
);
(3)延长BC到点B′,使B′C=BC,连接B′F交直线AC于点M,则点M就是所求的点,
∵过点B′作B′H⊥AB于点H,
∵B点在抛物线y=
x
2-
x-
,
∴B(3,0),
在Rt△BOC中,tan∠OBC=
,∴∠OBC=30°,BC=2
,

在Rt△B′BH中,B′H=
BB′=2
,
BH=
B′H=6,∴OH=3,
∴B′(-3,-2
),
设直线B′F的解析式为y=kx+b,
,
解得:
,
∴y=
x-
,
联立
,
解得:
,
∴在直线AC上存在点M,使得△MBF的周长最小,此时M(
,-
).
解:(1)∵直线y=-
x-
x轴交于点A,与y轴交于点C

∴点A(-1,0),C(0,-
)
∵点A,C都在抛物线上,
,
∴抛物线的解析式为y=
x
2-
x-
,
∵y=
x
2-
x-
=
(x-1)
2-
,
∴顶点F(1,-
);
(2)证明:
由(1)可知点A(-1,0),C(0,-
),
∴AO=1,OC=-
,
∴AC=2,
设y=0,则y=
x
2-
x-
=0,解得:x=-1或3,
∴B的坐标是(3,0),
∴OB=3,
∴BC=
=
=2
,
∵AC
2+BC
2=16,AB
2=16,
∴AC
2+BC
2AB
2=16,
∴△ABC为直角三角形;
在抛物线上存在异于点C的点P,使△ABP为直角三角形,
理由如下:根据抛物线的对称性,点C关于抛物线对称轴的对称点也符合题意,
∴P点的坐标是(2,-
);
(3)延长BC到点B′,使B′C=BC,连接B′F交直线AC于点M,则点M就是所求的点,
∵过点B′作B′H⊥AB于点H,
∵B点在抛物线y=
x
2-
x-
,
∴B(3,0),
在Rt△BOC中,tan∠OBC=
,∴∠OBC=30°,BC=2
,

在Rt△B′BH中,B′H=
BB′=2
,
BH=
B′H=6,∴OH=3,
∴B′(-3,-2
),
设直线B′F的解析式为y=kx+b,
,
解得:
,
∴y=
x-
,
联立
,
解得:
,
∴在直线AC上存在点M,使得△MBF的周长最小,此时M(
,-
).