如圖,拋物線y=ax2+x+c經過點A(﹣1,0)和點C(0,3)與x軸的另一交點為點B,點M是直線BC上一動...
問題詳情:
如圖,拋物線y=ax2+x+c經過點A(﹣1,0)和點C (0,3)與x軸的另一交點為點B,點M是直線BC上一動點,過點M作MP∥y軸,交拋物線於點P.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)在拋物線上是否存在一點Q,使得△QCO是等邊三角形?若存在,求出點Q的座標;若不存在,請説明理由;
(3)以M為圓心,MP為半徑作⊙M,當⊙M與座標軸相切時,求出⊙M的半徑.
【回答】
解:(1)把點A(﹣1,0)和點C (0,3)代入y=ax2+x+c得:,
解得:,
∴拋物線的解析式為:y=﹣x2+x+3;
(2)不存在,理由如下:
①當點Q在y軸右邊時,如圖1所示:
假設△QCO為等邊三角形,
過點Q作QH⊥OC於H,
∵點C (0,3),
∴OC=3,
則OH=OC=,tan60°=,
∴QH=OH•tan60°=×=,
∴Q(,),
把x=代入y=﹣x2+x+3,
得:y=﹣≠,
∴假設不成立,
∴當點Q在y軸右邊時,不存在△QCO為等邊三角形;
②當點Q在y軸的左邊時,如圖2所示:
假設△QCO為等邊三角形,
過點Q作QT⊥OC於T,
∵點C (0,3),
∴OC=3,
則OT=OC=,tan60°=,
∴QT=OT•tan60°=×=,
∴Q(﹣,),
把x=﹣代入y=﹣x2+x+3,
得:y=﹣﹣≠,
∴假設不成立,
∴當點Q在y軸左邊時,不存在△QCO為等邊三角形;
綜上所述,在拋物線上不存在一點Q,使得△QCO是等邊三角形;
(3)令﹣x2+x+3=0,
解得:x1=﹣1,x2=4,
∴B(4,0),
設BC直線的解析式為:y=kx+b,
把B、C的座標代入則,
解得:,
∴BC直線的解析式為:y=﹣x+3,
當⊙M與x軸相切時,如圖3所示:
延長PM交AB於點D,
則點D為⊙M與x軸的切點,即PM=MD,
設P(x,﹣x2+x+3),M(x,﹣x+3),
則PD=﹣x2+x+3,MD=﹣x+3,
∴(﹣x2+x+3)﹣(﹣x+3)=﹣x+3,
解得:x1=1,x2=4(不合題意捨去),
∴⊙M的半徑為:MD=﹣+3=;
當⊙M與y軸相切時,如圖4所示:
延長PM交AB於點D,過點M作ME⊥y軸於E,
則點E為⊙M與y軸的切點,即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,
設P(x,﹣x2+x+3),M(x,﹣x+3),
則PD=﹣x2+x+3,MD=﹣x+3,
∴(﹣x2+x+3)﹣(﹣x+3)=x,
解得:x1=,x2=0(不合題意捨去),
∴⊙M的半徑為:EM=;
綜上所述,⊙M的半徑為或.
【分析】(1)把點A(﹣1,0)和點C (0,3)代入y=ax2+x+c求出a與c的值即可得出拋物線的解析式;
(2)①當點Q在y軸右邊時,假設△QCO為等邊三角形,過點Q作QH⊥OC於H,OC=3,則OH=,tan60°=,求出Q(,),把x=代入y=﹣x2+x+3,得y=﹣≠,則假設不成立;
②當點Q在y軸的左邊時,假設△QCO為等邊三角形,過點Q作QT⊥OC於T,OC=3,則OT=,tan60°=,求出Q(﹣,),把x=﹣代入y=﹣x2+x+3,得y=﹣﹣≠,則假設不成立;
(3)求出B(4,0),待定係數法得出BC直線的解析式y=﹣x+3,當⊙M與x軸相切時,延長PM交AB於點D,則點D為⊙M與x軸的切點,即PM=MD,設P(x,﹣x2+x+3),M(x,﹣x+3),則PD=﹣x2+x+3,MD=﹣x+3,由PD﹣MD=MD,求出x=1,即可得出結果;當⊙M與y軸相切時,延長PM交AB於點D,過點M作ME⊥y軸於E,則點E為⊙M與y軸的切點,即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,設P(x,﹣x2+x+3),M(x,﹣x+3),則PD=﹣x2+x+3,MD=﹣x+3,代入即可得出結果.
知識點:各地中考
題型:綜合題