题目内容
【题目】如图,抛物线y=x2﹣4x﹣1顶点为D,与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C.
(1)求这条抛物线的顶点D的坐标;
(2)经过点(0,4)且与x轴平行的直线与抛物线y=x2﹣4x﹣1相交于M、N两点(M在N的左侧),以MN为直径作⊙P,过点D作⊙P的切线,切点为E,求点DE的长;
(3)上下平移(2)中的直线MN,以MN为直径的⊙P能否与x轴相切?如果能够,求出⊙P的半径;如果不能,请说明理由.
【答案】(1)点D的坐标为(2,-5);(2)DE=6;(3)能够相切,理由见解析.
【解析】
(1)利用配方法即可将函数解析式变形为:y=(x-2)2-5,由顶点式即可求得这条抛物线的顶点D的坐标;
(2)由经过点(0,4)且与x轴平行的直线与抛物线y=x2-4x-1相交于M、N两点(M在N的左侧),即可求得M与N的坐标,即可求得P的坐标,然后即可求得PE与PD的长,根据切线的性质,由勾股定理即可求得DE的长;
(3)根据已知,可得点P的横坐标为2,又由以MN为直径的⊙P与x轴相切,可得抛物线过点(2+r,r)或(2+r,-r),将点的坐标代入解析式即可求得r的值,则可证得以MN为直径的⊙P能与x轴相切.
(1)∵y=x2-4x-1=x2-4x+4-5=(x-2)2-5,
∴点D的坐标为(2,-5);
(2)∵当y=4时,x2-4x-1=4,
解得x=-1或x=5,
∴M坐标为(-1,4),点N坐标为(5,4),
∴MN=6.P的半径为3,点P的坐标为(2,4),
连接PE,则PE⊥DE,
∵PD=9,PE=3,
根据勾股定理得DE=6;
(3)能够相切.
理由:设⊙P的半径为r,根据抛物线的对称性,抛物线过点(2+r,r)或(2+r,-r),
代入抛物线解析式得:(2+r)2-4(2+r)-1=r,
解得r=或r=(舍去),
把(2+r,-r)代入抛物线得:(2+r)2-4(2+r)-1=-r,
解得:r=,或r=(舍去).