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    第10讲 垂直问题专题-2021年中考数学《二轮冲刺核心重点难点热点15讲》
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    第10讲 垂直问题专题-2021年中考数学《二轮冲刺核心重点难点热点15讲》

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    这是一份第10讲 垂直问题专题-2021年中考数学《二轮冲刺核心重点难点热点15讲》,共21页。

    
    一线三垂直
    如图1:若,且,则
    如图2:若,且,则

    图1 图2


    射影定理
    如图3/4:中,,,则有如下结论成立:
    (1) 三条直角边看成竹竿,最长斜边AB看成地面;
    (2) 三竹竿的平方等于各自的两个地面影子之积;
    (3) 巧记:每条竹竿平方等于地面上的点出发的两条线段之积.
    AC2=AD·AB
    CD2=DA·DB
    CB2=BD·BA

    图3 图4




    构造“一线三直角”
    (1)如图1/2/3:过的直角顶点,作一条直线,再分别过点A,C向其作垂线,垂足分别为点D、E,则截有结论成立:

    图1 图2 图3
    (2)在平面直角坐标系中,常常化斜为直,作“横平竖直辅助线”构造三角形相似,如图4,当见到AB⊥CD时,若过A、B、C、D四个顶点作“水平线”与“竖直线”,则有

    图4
    (3)除上述“三垂直相似”外,如图5,当见到矩形ABCD中,EF⊥HG这种“十字架垂直”时,分别过E、H作“水平线”与“竖直线”,则有,若正方形,则相似变为全等.

    图5







    【例题1】将矩形OABC如图放置,O为原点,若点A的坐标是(﹣1,2),点B的坐标是(2,),则点C的坐标是______.

    【解析】如图:过点A作AE⊥x轴于点E,过点B作BF⊥⊥x轴于点F,过点A作AN⊥BF于点N,
    过点C作CM⊥x轴于点M,
    ∵∠EAO+∠AOE=90°,∠AOE+∠MOC=90°,
    ∴∠EAO=∠COM,
    又∵∠AEO=∠CMO,
    ∴∠AEO∽△COM,
    ∴==,
    ∵∠BAN+∠OAN=90°,∠EAO+∠OAN=90°,
    ∴∠BAN=∠EAO=∠COM,
    在△ABN和△OCM中

    ∴△ABN≌△OCM(AAS),
    ∴BN=CM,
    ∵点A(﹣1,2),点B的纵坐标是,
    ∴BN=,
    ∴CM=,
    ∴MO=3,
    ∴点C的坐标是:(3,).






    【例题2】如图,已知第一象限内的点A在反比例函数y=上,第二象限的点B在反比例函数y=上,且OA⊥OB,∠A=30°,则k的值为  .

    【解析】过A作AN⊥x轴于N,过B作BM⊥x轴于M.
    ∵第一象限内的点A在反比例函数y的图象上,
    ∴设A(x,)(x>0),ON•AN=1.
    ∵∠A=30°,
    ∴tan∠A==,
    ∵OA⊥OB,
    ∴∠BMO=∠ANO=∠AOB=90°,
    ∴∠MBO+∠BOM=90°,∠MOB+∠AON=90°,
    ∴∠MBO=∠AON,
    ∴△MBO∽△NOA,===,
    ∴BM=ON,OM=AN.
    又∵第二象限的点B在反比例函数y=上,
    ∴k=﹣OM•BM=﹣ON×AN=﹣.
    故答案为﹣.













    【例题3】如图,Rt△ABC中,∠C=90°,以斜边AB为边向外作正方形ABDE,且正方形对角线交于点O,连接OC,已知AC=,OC=,则另一直角边BC的长为  .

    【解析】过点O作OM⊥CA,交CA的延长线于点M,作ON⊥BC于点N.
    ∵四边形ABCD是正方形,
    ∴OA=OB,∠AOB=90°,
    ∵∠MON=∠AOB=90°,
    ∴∠AOM=∠BON,
    在△AOM和△BON中,

    ∴△OMA≌△ONB,
    ∴OM=ON,MA=NB.
    ∴O点在∠ACB的平分线上,
    ∴△OCM为等腰直角三角形.
    法2:过点D作CB延长线的垂线,垂足为F,连接OF,构造一线三直角计算。
    ∵OC=,
    ∴CM=ON=1.
    ∴MA=CM﹣AC=1﹣=,
    ∴BC=CN+NB=1+=.
    故答案为:.


    【例题4】在平面直角坐标系中,点A(1,3)B(2,-1),在一次函数的图像上是否存在点P,使得∠APB=90°,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
    【解析】两种解法,答案为或


    【例题5】如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点B出发,在BA边上以每秒5cm的速度向点A匀速运动,同时动点Q从点C出发,在CB边上以每秒4cm的速度向点B匀速运动,运动时间为t秒(0<t<2),连接PQ.
    (1)若△BPQ与△ABC相似,求t的值;
    (2)连接AQ、CP,若AQ⊥CP,求t的值.

    【解析】根据勾股定理得:BA=;
    (1)分两种情况讨论:
    ①当△BPQ∽△BAC时,,
    ∵BP=5t,QC=4t,AB=10,BC=8,
    ∴,解得,t=1,
    ②当△BPQ∽△BCA时,,
    ∴,解得,t=;
    ∴t=1或时,△BPQ∽△BCA;
    (2)过P作PM⊥BC于点M,AQ,CP交于点N,如图所示:
    则PB=5t,PM=3t,MC=8﹣4t,
    ∵∠NAC+∠NCA=90°,∠PCM+∠NCA=90°,
    ∴∠NAC=∠PCM,
    ∵∠ACQ=∠PMC,
    ∴△ACQ∽△CMP,
    ∴,
    ∴,解得t=.






    1. 如图,抛物线y=﹣与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,点D与点C关于x轴对称,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线l交抛物线于点Q.
    (1)求点A、点B、点C的坐标;
    (2)求直线BD的解析式;
    (3)当点P在线段OB上运动时,直线l交BD于点M,试探究m为何值时,四边形CQMD是平行四边形;
    (4)在点P的运动过程中,是否存在点Q,使△BDQ是以BD为直角边的直角三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.

    【解析】(1)∵令x=0得;y=2,
    ∴C(0,2).
    ∵令y=0得:﹣=0,解得:x1=﹣1,x2=4.
    ∴A(﹣1,0),B(4,0).

    (2)∵点C与点D关于x轴对称,∴D(0,﹣2).
    设直线BD的解析式为y=kx﹣2.
    ∵将(4,0)代入得:4k﹣2=0,∴k=.
    ∴直线BD的解析式为y=x﹣2.
    (3)如图1所示:
    ∵QM∥DC,
    ∴当QM=CD时,四边形CQMD是平行四边形.
    设点Q的坐标为(m,﹣m2+m+2),则M(m,m﹣2),
    ∴﹣m2+m+2﹣(m﹣2)=4,
    解得:m=2,m=0(不合题意,舍去),
    ∴当m=2时,四边形CQMD是平行四边形;

    (4)存在,设点Q的坐标为(m,﹣m2+m+2),
    ∵△BDQ是以BD为直角边的直角三角形,
    ∴①当∠QBD=90°时,由勾股定理得:BQ2+BD2=DQ2,
    即(m﹣4)2+(﹣m2+m+2)2+20=m2+(﹣m2+m+2+2)2,
    解得:m=3,m=4(不合题意,舍去),
    ∴Q(3,2);
    ②当∠QDB=90°时,由勾股定理得:BQ2=BD2+DQ2,
    即(m﹣4)2+(﹣m2+m+2)2=20+m2+(﹣m2+m+2+2)2,
    解得:m=8,m=﹣1,
    ∴Q(8,﹣18),(﹣1,0),
    综上所述:点Q的坐标为(3,2),(8,﹣18),(﹣1,0).

    2. 如图1,对称轴为直线x=的抛物线经过B(2,0)、C(0,4)两点,抛物线与x轴的另一交点为A
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)若点P为第一象限内抛物线上的一点,设四边形COBP的面积为S,求S的最大值;
    (3)如图2,若M是线段BC上一动点,在x轴是否存在这样的点Q,使△MQC为等腰三角形且△MQB为直角三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.

    【解析】(1)由对称性得:A(﹣1,0),
    设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣2),
    把C(0,4)代入:4=﹣2a,
    a=﹣2,
    ∴y=﹣2(x+1)(x﹣2),
    ∴抛物线的解析式为:y=﹣2x2+2x+4;
    (2)如图1,设点P(m,﹣2m2+2m+4),过P作PD⊥x轴,垂足为D,
    ∴S=S梯形+S△PDB=m(﹣2m2+2m+4+4)+(﹣2m2+2m+4)(2﹣m),
    S=﹣2m2+4m+4=﹣2(m﹣1)2+6,
    ∵﹣2<0,
    ∴S有最大值,则S大=6;
    (3)存在这样的点Q,使△MQC为等腰三角形且△MQB为直角三角形,
    理由是:
    分以下两种情况:
    ①当∠BQM=90°时,如图2:
    ∵∠CMQ>90°,
    ∴只能CM=MQ.
    设直线BC的解析式为:y=kx+b(k≠0),
    把B(2,0)、C(0,4)代入得:,解得:,
    ∴直线BC的解析式为:y=﹣2x+4,
    设M(m,﹣2m+4),
    则MQ=﹣2m+4,OQ=m,BQ=2﹣m,
    在Rt△OBC中,BC===2,
    ∵MQ∥OC,∴△BMQ∽△BCO,
    ∴,即,
    ∴BM=(2﹣m)=2﹣m,
    ∴CM=BC﹣BM=2﹣(2﹣m)=m,
    ∵CM=MQ,
    ∴﹣2m+4=m,m==4﹣8.
    ∴Q(4﹣8,0).
    ②解法一:当∠QMB=90°时,如图3,
    由①得:QM=CM=m,BM=2﹣m,
    ∵△QMB∽△COB,∴,
    ∴==,
    ∴m=,∴QB=,∴OQ=﹣2=,∴Q(﹣,0).
    解法二:当∠QMB=90°时,如图4,过M作MF⊥OB于F,
    由①得:QM=CM=m,
    设Q(n,0),
    则QF=m﹣n,MF=﹣2m+4,
    ∵△MQF∽△BCO,
    ∴,∴==,∴,∴Q(﹣,0).
    综上所述,Q点坐标为(4﹣8,0)或(﹣,0).


    3. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,∠ABC=45°,点D为BC的中点,CE⊥AD于点E,其延长线交AB于点F,连接DF.求证:∠ADC=∠BDF.

    【解析】证明:作BG⊥CB,交CF的延长线于点G,如图所示:
    ∵∠CBG=90°,CF⊥AD,
    ∴∠CAD+∠ADC=∠BCG+∠ADC=90°,
    ∴∠CAD=∠BCG,
    在△ACD和△CBG中,

    ∴△ACD≌△CBG(ASA),
    ∴CD=BG,∠CDA=∠CGB,
    ∵CD=BD,
    ∴BG=BD,
    ∵∠ABC=45°,
    ∴∠FBD=∠GBF=∠CBG,
    在△BFG和△BFD中,

    ∴△BFG≌△BFD(SAS),
    ∴∠FGB=∠FDB,
    ∴∠ADC=∠BDF.



    4. 如图,在平面直角坐标系中,点A(0,4)在y轴上,点B(b,0)是x轴上一动点,且﹣4<b<0,△ABC是以AB为直角边,B为直角顶点的等腰直角三角形.
    (1)求点C的坐标(用含b的式子表示);
    (2)以x轴为对称轴,作点C的对称点C′,连接BC′、AC′,请把图形补充完整,并求出△ABC′的面积(用含b的式子表示);
    (3)点B在运动过程中,∠OAC′的度数是否发生变化,若变化请说明理由;若不变化,请直接写出∠OAC′的度数.

    【解析】(1)如图,过点C作CE⊥x轴,垂足为E,
    ∵△ABC是等腰直角三角形,
    ∴AB=BC,∠ABC=90°,
    ∵∠ABE+∠CBE=90°,∠CBE+∠BCE=90°,
    ∴∠ABE=∠BCE,且AB=BC,∠AOB=∠BEC=90°,
    ∴△ABO≌△BCE(AAS)
    ∴BO=CE,AO=BE,
    ∵点A(0,4),点B(b,0),且﹣4<b<0,
    ∴BE=OA=4,BO=EC=﹣b,
    ∴OE=4+b
    ∴点C坐标(4+b,b)
    (2)根据题意画出图形,如下图,
    ∵点C与点C'关于x轴对称,
    ∴点C'(4+b,﹣b),C'C⊥x轴,
    ∵S△ABC'=S△ABO+S梯形AOEC'﹣S△BEC'=×(﹣b)×4+×(4﹣b)(4+b)﹣×4×(﹣b),
    ∴S△ABC'=8﹣b2,
    (3)点B在运动过程中,∠OAC′的度数不发生变化,
    理由如下:如图,过点A作AF⊥EC',垂足为F,
    ∵AF⊥EC',EC'⊥BE,AO⊥OE,
    ∴四边形AOEF是矩形,
    ∴AO=EF=4,OE=AF=4+b,
    ∵C'F=EF﹣EC'=4﹣(﹣b)=4+b,
    ∴AF=C'F,且∠AFE=90°,
    ∴∠FAC'=45°,且∠OAF=90°,
    ∴∠OAC'=45°

    5. 如图,△ACB为等腰直角三角形,A(﹣1,0),C(1,3),AC⊥BC,求B点坐标.

    【解析】如图,过点C作直线l∥x轴,作AE⊥l于E,BF⊥l于F.
    ∵△ACB是等腰直角三角形,
    ∴AC=BC,∠AEC=∠ACB=∠BFC=90°,
    ∴∠ACE+∠EAC=90°,∠ACE+∠BCF=90°,
    ∴∠EAC=∠BCF,
    ∴△AEC≌△CFB,
    ∴AE=CF=3,BF=EC=2,
    ∴B(4,1).

    6. 在正方形ABCD中,点H,E,F分别在边AB,BC,CD上,AE⊥HF于点G.
    (1)如图1,求证:AE=HF;
    (2)如图2,延长FH,交CB的延长线于M,连接AC,交HF于N.若MB=BE,EC=2BE,求的值;
    (3)如图3,若AB=2,BH=DF,将线段HF绕点F顺时针旋转90°至线段MF,连接AM,则线段AM的最小值为  .(直接写出结果)

    【解析】(1)证明:如图1中,作HM⊥CD于M.
    ∴四边形ABC都是正方形,
    ∴∠B=∠C=∠CMH=90°,AB=BC,
    ∴四边形BCMH是矩形,
    ∴HM=BC=AB,
    ∵AE⊥HF,
    ∴∠AGH=∠AHM=90°,
    ∴∠BAE+∠AHG=90°,∠AHG+∠FHM=90°,
    ∴∠BAE=∠FHM,∵∠B=∠HMF=90°,
    ∴△ABE≌△HMF(ASA),
    ∴AE=HF.
    (2)解:如图2中,
    ∵EC=2BE,不妨设BE=BM=a,EC=2a,则AB=BC=CD=3a,CM=4a,
    ∴tan∠BAE==,
    ∵ABE=∠MGE=90°,
    ∴∠BAE+∠AEB=90°,∠M+∠AEB=90°,
    ∴∠M=∠BAE,
    ∴tan=,
    ∴BH=a,CF=a,
    ∴AH=AB﹣BH=3a﹣a=a,
    ∴CF∥AH,
    ∴△ANH∽△CNF,
    ∴===2.

    (3)解:如图3中,延长BA到N,使得AN=AD,作MJ⊥AN于J,交CD的延长线于K,作FQ⊥AB于Q,则四边形BCFQ,四边形ADKJ都是矩形,△FQH≌△FKM(AAS).
    ∴QK=KM,DF=AQ=BH,
    ∵KJ=AD=AB,
    ∴JM=AQ+BH=2AQ,
    ∵FK=FQ=JQ=AD=AN,
    ∴AQ=JN,
    ∴JM=2JN,
    ∴tan∠N==2,
    ∴点M的运动轨迹是射线NM,∠N是的定值,作AP⊥MN于P,
    根据垂线段最短可知:当AM与AP重合时,AM的值最小,
    ∵tan∠N==2,设NP=x,AP=2x,
    在Rt△APN中,则有22=x2+4x2,
    解得x=(负根已经舍弃),
    ∴PA=2x=,
    ∴AM的最小值为.



    7. (2019•武汉模拟)(1)如图1,已知DB⊥BC,AC⊥BC,垂足分别为点B,C,AE⊥CD于点F,求证:;
    (2)在△ABC中,点D在AB上,点E在BC上,且AE⊥CD于F点
    ①如图2,若∠ACB=90°,tanB=,且AE=2CD,求的值;
    ②如图3,若∠ACB≠90°,tanB=2,且AE=2CD.求的值.

    【解析】(1)证明:∵DB⊥BC,AC⊥BC,
    ∴∠B=∠ACE=90°,
    ∵AE⊥CD,
    ∴∠A+∠ACD=90°,
    ∵∠ACD+∠DCB=90°,
    ∴∠A=∠DCB,
    ∴△AEC∽△CDB,
    ∴;

    (2)解:①如图2,过点D作DH⊥BC于H,
    由(1)知,△AEC∽△CDH,
    ∴===2,
    在Rt△BDE中,tan∠B==,
    设BH=3a,则DH=5a,
    ∴EC=2DH=10a,
    设HE=b,
    则CH=CE+HE=10a+b,
    ∴AC=2CH=20a+2b,
    在Rt△ABC中,tan∠B==,
    ∴=,
    整理,得,b=5a,
    ∴CH=15a,
    ∵DH⊥BC,AC⊥BC,
    ∴∠DHB=∠ACB=90°,
    ∴DH∥AC,
    ∴===5;

    ②如图3,过点D作DM⊥BC于M,过点A作AN⊥BC于N,
    则∠ANE=∠CMD=90°,
    ∵AE⊥CD,
    ∴∠FCE+∠FEC=90°
    ∵∠EAN+∠FEC=90°,
    ∴∠FCE=∠EAN,
    ∴△AEN∽△CDM,
    ∴==2,
    在Rt△ABN中,
    tan∠B==2,
    ∴CM=BN,
    ∴BM=CN,
    设BM=CN=x,
    则DM=2x,
    在Rt△DBM中,
    BD==x,
    ∵==2,
    ∴EN=2DM=4x,
    ∴CE=EN+CN=5x,
    ∴==.















    8. 已知在平面直角坐标中,点A(m,n)在第一象限内,AB⊥OA且AB=OA,反比例函数y=的图象经过点A,
    (1)当点B的坐标为(4,0)时(如图),求这个反比例函数的解析式;
    (2)当点B在反比例函数y=的图象上,且在点A的右侧时(如图2),用含字母m,n的代数式表示点B的坐标;
    (3)在第(2)小题的条件下,求的值.

    【解析】(1)过A作AC⊥OB,交x轴于点C,
    ∵OA=AB,∠OAB=90°,
    ∴△AOB为等腰直角三角形,
    ∴AC=OC=BC=OB=2,
    ∴A(2,2),
    将x=2,y=2代入反比例解析式得:2=,即k=4,
    则反比例解析式为y=;

    (2)过A作AE⊥x轴,过B作BD⊥AE,
    ∵∠OAB=90°,
    ∴∠OAE+∠BAD=90°,
    ∵∠AOE+∠OAE=90°,
    ∴∠BAD=∠AOE,
    在△AOE和△BAD中,

    ∴△AOE≌△BAD(AAS),
    ∴AE=BD=n,OE=AD=m,
    ∴DE=AE﹣AD=n﹣m,OE+BD=m+n,
    则B(m+n,n﹣m);

    (3)由A与B都在反比例图象上,得到mn=(m+n)(n﹣m),
    整理得:n2﹣m2=mn,即()2+﹣1=0,
    这里a=1,b=1,c=﹣1,
    ∵△=1+4=5,
    ∴=,
    ∵A(m,n)在第一象限,
    ∴m>0,n>0,
    则=.

    9. 如图,直线y=kx与双曲线y=﹣交于A、B两点,点C为第三象限内一点.
    (1)若点A的坐标为(a,3),求a的值;
    (2)当k=﹣,且CA=CB,∠ACB=90°时,求C点的坐标;
    (3)当△ABC为等边三角形时,点C的坐标为(m,n),试求m、n之间的关系式.

    【解析】(1)由于点A在反比例函数图象上,
    所以3=﹣,解得a=﹣2;
    (2)连接CO,作AD⊥y轴于D点,作CE垂直y轴于E点,
    ∵∠ACB=90°,CA=CB,
    ∴OC=AB=OA,∠AOC=90°
    ∵∠AOD+∠COE=90°,∠COE+∠OCE=90°,
    ∴∠OCE=∠DOA
    在△ADO和△OEC中

    ∴△ADO≌△OEC,
    ∴CE=OD,OE=AD
    由k=﹣时,∴y=﹣x,
    ∵点A是直线 y=kx与双曲线y=﹣的交点,所以,解得x=±2,y=±3
    ∴A点坐标为(﹣2,3),
    ∴CE=OD=3,EO=DA=2,
    所以C(﹣3,﹣2)
    (3)连接CO,作AD⊥y轴于D点,作CE⊥y轴于E点,
    ∵反比例函数和正比例函数都是中心对称图形,它们都关于原点对称,
    ∴OA=OB
    又∵△ABC为等边三角形,
    ∴∠AOC=∠BOC=90°,
    ∵∠AOD+∠DAO=90°,∠COE+∠BOE=90°,
    ∠DOA=∠BOE
    ∴∠DAO=∠COE
    ∴△ADO∽△OEC,
    ∴==
    由于∠ACO=30°,
    tan∠ACO==
    因为C的坐标为(m,n),
    所以CE=﹣m,OE=﹣n,
    ∴AD=﹣n,OD=﹣m,
    所以A(n,﹣m),代入y=﹣中,
    得mn=18


    10.(2019•扬州一模)有一边是另一边的倍的三角形叫做智慧三角形,这两边中较长边称为智慧边,这两边的夹角叫做智慧角.
    (1)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,若∠A为智慧角,则∠B的度数为 45° ;
    (2)如图①,在△ABC中,∠A=45°,∠B=30°,求证:△ABC是智慧三角形;
    (3)如图②,△ABC是智慧三角形,BC为智慧边,∠B为智慧角,A(3,0),点B,C在函数y=(x>0)的图象上,点C在点B的上方,且点B的纵坐标为.当△ABC是直角三角形时,求k的值.

    【解析】(1)如图1,
    在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A是智慧角,
    ∴AB=AC,
    根据根据勾股定理得,BC=AC,
    ∴∠B=∠A=45°,
    故答案为45°;
    (2)如图2,过点C作CD⊥AB于点D.
    在Rt△ACD中,∠A=45°,
    ∴AC=DC.
    在Rt△BCD中,∠B=30°,
    ∴BC=2DC.∴=.
    ∴△ABC是智慧三角形.
    (3)由题意可知∠ABC=90°或∠BAC=90°.
    ①当∠ABC=90°时,如图3,
    过点B作BE⊥x轴于点E,过点C作CF⊥EB交EB延长线于点F,过点C作CG⊥x轴于点G,则∠AEB=∠F=∠ABC=90°.
    ∴∠BCF+∠CBF=∠ABE+∠CBF=90°.
    ∴∠BCF=∠ABE.
    ∴△BCF∽△ABE.
    ∴===.
    设AE=a,则BF=a.
    ∵BE=,
    ∴CF=2.
    ∵OG=OA+AE﹣GE=3+a﹣2=1+a,CG=EF=+a,
    ∴B(3+a,),C(1+a,+a).
    ∵点B,C在函数y=(x>0)的图象上,
    ∴(3+a)=(1+a)(+a)=k.解得:a1=1,a2=﹣2(舍去).
    ∴k=.
    ②当∠BAC=90°时,如图4,过点C作CM⊥x轴于点M,过点B作BN⊥x轴于点N.
    则∠CMA=∠CAB=∠ANB=90°.
    ∴∠MCA+∠CAM=∠BAN+∠CAM=90°.
    ∴∠MCA=∠BAN.
    由(1)知∠B=45°.
    ∴△ABC是等腰直角三角形.
    ∴AC=AB.
    由①知△MAC∽△NBA.
    ∴△MAC≌△NBA(AAS).
    ∴AM=BN=.
    设CM=AN=b,则ON=3+b.
    ∴B(3+b,),C(3﹣,b).
    ∵点B,C在函数y=(x>0)的图象上,
    ∴(3+b)=(3﹣)b=k.解得:b=9+12.
    ∴k=18+15.
    综上所述,k=4或18+15.
    11. 如图,已知抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)与x轴交于点A(﹣3,0)和点B(1,0),与y轴交于点C.
    (1)求抛物线y的函数表达式及点C的坐标;
    (2)点M为坐标平面内一点,若MA=MB=MC,求点M的坐标;
    (3)在抛物线上是否存在点E,使4tan∠ABE=11tan∠ACB?若存在,求出满足条件的所有点E的坐标;若不存在,请说明理由.

    【解析】(1)将A,B的坐标代入函数解析式,得
    ,解得,
    抛物线y的函数表达式y=﹣2x2﹣4x+6,
    当x=0时,y=6,即C(0,6);
    (2)由MA=MB=MC,得
    M点在AB的垂直平分线上,M在AC的垂直平分线上,
    设M(﹣1,x),
    MA=MC,得
    (﹣1+3)2+x2=(x﹣6)2+(﹣1﹣0)2,解得x=
    ∴若MA=MB=MC,点M的坐标为(﹣1,);
    (3)①过点A作DA⊥AC交y轴于点F,交CB的延长线于点D,
    如图1,
    ∵∠ACO+∠CAO=90°,∠DAO+∠CAO=90°,∠ACO+∠AFO=90°
    ∴∠DAO=∠ACO,∠CAO=AFO
    ∴△AOF∽△COA
    ∴=
    ∴AO2=OC×OF
    ∵OA=3,OC=6
    ∴OF==

    ∵A(﹣6,0),F(0,﹣)
    ∴直线AF的解析式为:,
    ∵B(1,0),(0,6),
    ∴直线BC的解析式为:y=﹣6x+6
    ∴,解得


    ∴tan∠ACB=
    ∵4tan∠ABE=11tan∠ACB
    ∴tan∠ABE=2
    过点A作AM⊥x轴,连接BM交抛物线于点E
    ∵AB=4,tan∠ABE=2
    ∴AM=8
    ∴M(﹣3,8),
    ∵B(1,0),(﹣3,8)
    ∴直线BM的解析式为:y=﹣2x+2,
    联立BM与抛物线,得
    ∴,解得x=﹣2或x=1(舍去)
    ∴y=6
    ∴E(﹣2,6)
    ②当点E在x轴下方时,如图2,
    过点E作EG⊥AB,连接BE,设点E(m,﹣2m2﹣4m+6)
    ∴tan∠ABE==2
    ∴m=﹣4或m=1(舍去)
    可得E(﹣4,﹣10),
    综上所述:E点坐标为(﹣2,6),(﹣4,﹣10).

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