题目内容
【题目】在直角坐标系xOy中,已知点P是反比例函数y=(x>0)图象上一个动点,以P为圆心的圆始终与y轴相切,设切点为A.
(1)如图1,当⊙P运动到与x轴相切,设切点为K,试判断四边形OKPA的形状,并说明理由;
(2)如图2,当⊙P运动到与x轴相交,设交点为点B、C.当四边形ABCP是菱形时,求出点A、B、C的坐标;
(3)在(2)的条件下,求出经过A、B、C三点的抛物线的解析式.
【答案】(1)四边形OKPA是正方形,理由见解析;(2)A(0,),B(1,0),C(3,0);(3)y=x2﹣x+.
【解析】
(1)先证明四边形OKPA是矩形,又PA=PK,故可得四边形OKPA是正方形;
(2)证明△PBC为等边三角形;在Rt△PBG中,∠PBG=60°,设PB=PA=a,BG=,由勾股定理得:PG=,所以P(a,),将P点坐标代入y=,求出PG=,PA=BC=2,又四边形OGPA是矩形,PA=OG=2,BG=CG=1,故OB=OG﹣BG=1,OC=OG+GC=3,即可求解;
(3)设二次函数的解析式为:y=ax2+bx+c,将(2)中三点坐标分别代入,利用待定系数法进行求解即可.
(1)四边形OKPA是正方形,
理由:∵⊙P分别与两坐标轴相切,
∴PA⊥OA,PK⊥OK,
∴∠PAO=∠OKP=90°,
又∵∠AOK=90°,
∴∠PAO=∠OKP=∠AOK=90°,
∴四边形OKPA是矩形,
又∵PA=PK,
∴四边形OKPA是正方形;
(2)连接PB,过点P作PG⊥BC于G,
∵四边形ABCP为菱形,∴BC=PA=PB=PC,
∴△PBC为等边三角形,
在Rt△PBG中,∠PBG=60°,
设PB=PA=a,BG=,
由勾股定理得:PG=,
所以P(a,),将P点坐标代入y=,
解得:a=2或﹣2(舍去负值),
∴PG=,PA=BC=2,
又四边形OGPA是矩形,PA=OG=2,BG=CG=1,
∴OB=OG﹣BG=1,OC=OG+GC=3.
∴A(0,),B(1,0),C(3,0);
(3)二次函数的解析式为:y=ax2+bx+c,
根据题意得:,
解得:,
∴二次函数的解析式为:y=x2﹣x+.