题目内容
【题目】(12分)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣2(a≠0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,直线BD交抛物线于点D,并且D(2,3),B(﹣4,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)已知点M为抛物线上一动点,且在第三象限,顺次连接点B、M、C,求△BMC面积的最大值;
(3)在(2)中△BMC面积最大的条件下,过点M作直线平行于y轴,在这条直线上是否存在一个以Q点为圆心,OQ为半径且与直线AC相切的圆?若存在,求出圆心Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2+x﹣2;(2)S△BMC最大值为4;(3)存在;点Q的坐标为(﹣2,4)或(﹣2,﹣1).
【解析】
(1)用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(2)首先求出三边形BMC面积的表达式,然后利用二次函数的性质求出其最大值;
(3)设点Q坐标为(﹣2,m).先求出sin∠QHN的值,然后求出直线AC的表达式,从而得出点H的坐标.解Rt△QNH得出m的值.即可得到结论.
(1)将D(2,3)、B(﹣4,0)的坐标代入抛物线表达式得:,解得,∴抛物线的解析式为:yx2x﹣2.
(2)过点M作y轴的平行线,交直线BC于点K.
将点B、C的坐标代入一次函数表达式:y=k′x+b′得:,解得:,则直线BC的表达式为:.
设点M的坐标为(x,),则点K(x,),S△BMC=MKOB=2()=﹣x2﹣4x.
∵a=﹣1<0,∴S△BMC有最大值,当x==﹣2时,S△BMC最大值为4,点M的坐标为(﹣2,﹣3);
(3)如图所示,存在一个以Q点为圆心,OQ为半径且与直线AC相切的圆,切点为N,过点M作直线平行于y轴,交直线AC于点H.
点M坐标为(﹣2,﹣3),设:点Q坐标为(﹣2,m),点A、C的坐标为(1,0)、(0,﹣2),tan∠OCA=.
∵QH∥y轴,∴∠QHN=∠OCA,∴tan∠QHN=,则sin∠QHN=.
将点A、C的坐标代入一次函数表达式:y=mx+n得:,则直线AC的表达式为:y=2x﹣2,则点H(﹣2,﹣6).
在Rt△QNH中,QH=m+6,QN=OQ==,sin∠QHN= ,解得:m=4或﹣1.
即点Q的坐标为(﹣2,4)或(﹣2,﹣1).