题目内容
【题目】如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的象经过A(﹣1,0)、B(3,0)、N(2,3)三点,且与y轴交于点C.
(1)求这个二次函数的解析式,并写出顶点M及点C的坐标;
(2)若直线y=kx+d经过C、M两点,且与x轴交于点D,试证明四边形CDAN是平行四边形;
(3)点P是这个二次函数的对称轴上一动点,请探索:是否存在这样的点P,使以点P为圆心的圆经过A、B两点,并且与直线CD相切?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
解:因为二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣1,0)、B(3,0)、N(2,3)
所以,可建立方程组: ,解得:
所以,所求二次函数的解析式为y=﹣x2+2x+3,
所以,顶点M(1,4),点C(0,3)
(2)
解:直线y=kx+d经过C、M两点,
所以 ,
即k=1,d=3,
直线解析式为y=x+3.
令y=0,得x=﹣3,
故D(﹣3,0)
∴CD= ,AN= ,AD=2,CN=2
∴CD=AN,AD=CN(2分)
∴四边形CDAN是平行四边形
(3)
解:假设存在这样的点P,使以点P为圆心的圆经过A、B两点,并且与直线CD相切,
因为这个二次函数的对称轴是直线x=1,
故可设P(1,y0),
则PA是圆的半径且PA2=y02+22,
过P做直线CD的垂线,垂足为Q,则PQ=PA时以P为圆心的圆与直线CD相切.
由第(2)小题易得:△MDE为等腰直角三角形,
故△PQM也是等腰直角三角形,
由P(1,y0)得PE=y0,PM=|4﹣y0|, ,
由PQ2=PA2得方程: ,
解得 ,符合题意,
所以,满足题意的点P存在,其坐标为(1, )或(1, )
【解析】(1)根据题意将点A,B,N的坐标代入函数解析式,组成方程组即可求得;(2)求得点C,M的坐标,可得直线CM的解析式,可求得点D的坐标,即可得到CD= ,AN= ,AD=2,CN=2,根据平行四边形的判定定理可得四边形CDAN是平行四边形;(3)假设存在这样的点P,使以点P为圆心的圆经过A、B两点,并且与直线CD相切,因为这个二次函数的对称轴是直线x=1,故可设P(1,y0),则PA是圆的半径且PA2=y02+22 ,
过P做直线CD的垂线,垂足为Q,则PQ=PA时以P为圆心的圆与直线CD相切.
由第(2)小题易得:△MDE为等腰直角三角形,故△PQM也是等腰直角三角形,继而求得满足题意的点P存在,其坐标为(1, )或(1, ).
【考点精析】根据题目的已知条件,利用二次函数的性质的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握增减性:当a>0时,对称轴左边,y随x增大而减小;对称轴右边,y随x增大而增大;当a<0时,对称轴左边,y随x增大而增大;对称轴右边,y随x增大而减小.