20. 提升题 如图,在平面直角坐标系中,直线$m$:$y = -x + b$与直线$n$:$y = ax + 8(a ≠ 0)$相交于点$A(-1, 5)$,直线$m$,$n$分别与$x$轴相交于点$B$,$C$.
(1)求点$B$,$C$的坐标;
(2)若线段$AC$上存在一点$P$,使得$S_{△ CBP} = \frac{20}{3}$,求点$P$的坐标;
(3)在(2)的条件下,在平面直角坐标系中找一点$Q$,使得以点$A$,$B$,$P$,$Q$为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点$Q$的坐标.

(1)求点$B$,$C$的坐标;
(2)若线段$AC$上存在一点$P$,使得$S_{△ CBP} = \frac{20}{3}$,求点$P$的坐标;
(3)在(2)的条件下,在平面直角坐标系中找一点$Q$,使得以点$A$,$B$,$P$,$Q$为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点$Q$的坐标.
答案
(1)将点$A(-1,5)$代入直线$m$:$y=-x+b$,得$5=-(-1)+b$,解得$b=4$,故直线$m$:$y=-x+4$。令$y=0$,则$0=-x+4$,解得$x=4$,$\therefore B(4,0)$。
将点$A(-1,5)$代入直线$n$:$y=ax+8$,得$5=-a+8$,解得$a=3$,故直线$n$:$y=3x+8$。令$y=0$,则$0=3x+8$,解得$x=-\frac{8}{3}$,$\therefore C(-\frac{8}{3},0)$。
(2)$CB=4-(-\frac{8}{3})=\frac{20}{3}$。设$P(x,y)$,$S_{△ CBP}=\frac{1}{2}× CB×|y|=\frac{20}{3}$,即$\frac{1}{2}×\frac{20}{3}×|y|=\frac{20}{3}$,解得$|y|=2$。$\because P$在线段$AC$上,且$A(-1,5)$,$C(-\frac{8}{3},0)$,$\therefore y=2$。将$y=2$代入$y=3x+8$,得$2=3x+8$,解得$x=-2$,$\therefore P(-2,2)$。
(3)$Q_1(5,3)$,$Q_2(-7,7)$,$Q_3(3,-3)$。
将点$A(-1,5)$代入直线$n$:$y=ax+8$,得$5=-a+8$,解得$a=3$,故直线$n$:$y=3x+8$。令$y=0$,则$0=3x+8$,解得$x=-\frac{8}{3}$,$\therefore C(-\frac{8}{3},0)$。
(2)$CB=4-(-\frac{8}{3})=\frac{20}{3}$。设$P(x,y)$,$S_{△ CBP}=\frac{1}{2}× CB×|y|=\frac{20}{3}$,即$\frac{1}{2}×\frac{20}{3}×|y|=\frac{20}{3}$,解得$|y|=2$。$\because P$在线段$AC$上,且$A(-1,5)$,$C(-\frac{8}{3},0)$,$\therefore y=2$。将$y=2$代入$y=3x+8$,得$2=3x+8$,解得$x=-2$,$\therefore P(-2,2)$。
(3)$Q_1(5,3)$,$Q_2(-7,7)$,$Q_3(3,-3)$。
登录