【分析】要确定点B的坐标,可通过构造全等三角形或坐标方程法求解。已知AC⊥BC且AC=BC,可利用垂直关系推导角相等,构造全等三角形得到对应边长度,进而求出B的坐标;也可设B的坐标,结合向量垂直的数量积、两点间距离公式建立方程,求解后结合图形筛选正确解。
【解析】方法一(全等三角形法):
过点A作AD⊥直线y=3(过C的水平线)于D,过点B作BE⊥直线y=3于E。
∵ AC⊥BC,
∴ ∠ACB=90°,即∠ACD + ∠BCE=90°。
又
∵ ∠ACD + ∠CAD=90°,
∴ ∠CAD=∠BCE。
在△ADC和△CEB中:
$\{\begin{array}{l}∠ADC=∠CEB=90°\\ ∠CAD=∠BCE\\ AC=BC\end{array} $
∴ △ADC≌△CEB(AAS)。
由A(-1,0),C(1,3),得AD=3-0=3,DC=1 - (-1)=2。
∴ CE=AD=3,BE=DC=2。
∵ B在第一象限,
∴ E的横坐标为1+3=4,B的纵坐标为3-2=1,故点B坐标为(4,1)。
方法二(坐标方程法):
设B(x,y),向量$\overrightarrow{AC}=(2,3)$,$\overrightarrow{BC}=(x-1,y-3)$。
由AC⊥BC,得$\overrightarrow{AC}·\overrightarrow{BC}=0$,即$2(x-1)+3(y-3)=0$,化简得$2x+3y=11$;
由AC=BC,得$|\overrightarrow{AC}|=|\overrightarrow{BC}|$,即$\sqrt{2^2+3^2}=\sqrt{(x-1)^2+(y-3)^2}$,平方得$(x-1)^2+(y-3)^2=13$;
联立方程解得:y=1时x=4,y=5时x=-2,结合图形取B(4,1)。
【答案】(4,1)
【知识点】平面直角坐标系、全等三角形、两点间距离公式
【点评】本题结合平面直角坐标系考查几何性质,通过数形结合,利用全等三角形或坐标方程均可求解,关键是利用垂直和等长条件建立关系,需结合图形筛选正确解,体现了几何与代数的联系。
【难度系数】0.5