题目如图,直线
AB:y=x+1交
y轴交于点
A(0,1),交
x轴于点
B;直线
AC:y=kx+b过点
(−2,2),且交
x轴于点
C,
x轴有一动点
P(a,0),过
P点作
x轴垂线交直线
AC于点
N,交直线
AB于点
M.
(1)求直线
AC:
y=kx+b解析式及
B、
C点坐标;
(2)是否存在
P点,使得
MN=21PN?若存在,求出
P点坐标.若不存在,请说明理由.
(3)当
S△APM=21S△AMN时,直接写出
P点坐标是______;
(4)已知平面内有一点
Q(k,
k−1),当
△ACQ为直角三角形,直接写出
Q点坐标是______.

知识点:一元二次方程的应用、待定系数法求一次函数解析式、一次函数的应用、待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的应用章节:未标注
答案与解析
答案
(1)点
A(0,1),则直线
AC:y=kx+1,
将点
(−2,2)代入上式得:
2=−2k+1,则
k=−21,
则直线
AC的表达式为:
y=−21x+1,
令
y=0,则
x=2,即点
C(2,0),
由直线
AB:y=x+1知,点
B(−1,0);
(2)P(a,0),则点
M、
N的坐标分别为:
(a,a+1)、
(a,
−21a+1),
∵MN=21PN,则
∣−21a+1−a−1∣=21∣−21a+1∣,
解得:
a=−52或
72,
则点
P(−52,
0)或(
72,
0);
(3)P(a,0),则点
M、
N的坐标分别为:
(a,a+1)、
(a,
−21a+1),
当
S△APM=21S△AMN时,即
MN=2MP,
即
∣−21a+1−a−1∣=2∣a+1∣,
解得:
a=−74或
−4,
即点
P(−4,0)或
(−74,
0),
故答案为:
(−4,0)或
(−74,
0);
(4)由点
Q的坐标得,点
Q在直线
y=x−1上,
当
∠AQC=90∘时,设点
Q(m,m−1),

过点
Q作
x轴的平行线交
y轴于点
T,交过点
C和
y轴的平行线于点
S,
∵∠AQC=90∘,
∴∠AQT+∠SQC=90∘,
∠SQC+∠QCS=90∘,
∴∠AQT=∠ACS,
∴△AQT∽△QCS,
∴QTTQ=QSSC,即
1−m+1m=2−m+11−m,
解得:
m=2或
21,
即点
Q(2,1)或(
21,
−21);
当
∠ACQ=90∘或
∠CAQ=90∘时,
∵直线
AC的表达式为:
y=−21x+1,
则直线
AQ或
CQ的表达式分别为:
y=2x+2或
y=2(x−2),
联立上式和
y=x−1得:
x−1=2x+2或
x−1=2(x−2),
解得:
x=−2或
3,
即点
Q(−2,−3)或
(3,2);
综上,
Q(2,1)或(
21,
−21)或
(−2,−3)或
(3,2).
故答案为:
(2,1)或(
21,
−21)或
(−2,−3)或
(3,2).
解析
(1)点
A(0,1),则直线
AC:y=kx+1,
将点
(−2,2)代入上式得:
2=−2k+1,则
k=−21,
则直线
AC的表达式为:
y=−21x+1,
令
y=0,则
x=2,即点
C(2,0),
由直线
AB:y=x+1知,点
B(−1,0);
(2)P(a,0),则点
M、
N的坐标分别为:
(a,a+1)、
(a,
−21a+1),
∵MN=21PN,则
∣−21a+1−a−1∣=21∣−21a+1∣,
解得:
a=−52或
72,
则点
P(−52,
0)或(
72,
0);
(3)P(a,0),则点
M、
N的坐标分别为:
(a,a+1)、
(a,
−21a+1),
当
S△APM=21S△AMN时,即
MN=2MP,
即
∣−21a+1−a−1∣=2∣a+1∣,
解得:
a=−74或
−4,
即点
P(−4,0)或
(−74,
0),
故答案为:
(−4,0)或
(−74,
0);
(4)由点
Q的坐标得,点
Q在直线
y=x−1上,
当
∠AQC=90∘时,设点
Q(m,m−1),

过点
Q作
x轴的平行线交
y轴于点
T,交过点
C和
y轴的平行线于点
S,
∵∠AQC=90∘,
∴∠AQT+∠SQC=90∘,
∠SQC+∠QCS=90∘,
∴∠AQT=∠ACS,
∴△AQT∽△QCS,
∴QTTQ=QSSC,即
1−m+1m=2−m+11−m,
解得:
m=2或
21,
即点
Q(2,1)或(
21,
−21);
当
∠ACQ=90∘或
∠CAQ=90∘时,
∵直线
AC的表达式为:
y=−21x+1,
则直线
AQ或
CQ的表达式分别为:
y=2x+2或
y=2(x−2),
联立上式和
y=x−1得:
x−1=2x+2或
x−1=2(x−2),
解得:
x=−2或
3,
即点
Q(−2,−3)或
(3,2);
综上,
Q(2,1)或(
21,
−21)或
(−2,−3)或
(3,2).
故答案为:
(2,1)或(
21,
−21)或
(−2,−3)或
(3,2).