题目内容
【题目】已知如图,二次函数的图象经过A(3,3),与x轴正半轴交于B点,与y轴交于C点,△ABC的外接圆恰好经过原点O.
(1)求B点的坐标及二次函数的解析式;
(2)抛物线上一点Q(m,m+3),(m为整数),点M为△ABC的外接圆上一动点,求线段QM长度的范围;
(3)将△AOC绕平面内一点P旋转180°至△A'O'C'(点O'与O为对应点),使得该三角形的对应点中的两个点落在的图象上,求出旋转中心P的坐标.
【答案】(1)(4,0);;(2)≤QM≤;(3)、
【解析】
(1)过点A作AD⊥y轴于点D,AE⊥x轴于点E,求证△ACD≌△ABE,进而求得点B坐标,再将A、B两点坐标代入二次函数解析式,即可解答;
(2)将点Q(m,m+3)代入二次函数解析式,求得m的值,进而且得点Q坐标,根据圆的性质得到BC是圆N的直径,利用勾股定理即可求得BC,进而求得N的坐标,再利用勾股定理求得QN的长,确定取值范围即可;
(3)分两种情况:当点A的对称点,点O的对称点在抛物线上时,利用旋转180°可知,∥,设点的横坐标为m,则点的横坐标为m-3,利用列出式子,即可求得m的值,利用旋转中心和线段中点的特点,即可求得旋转中心P的坐标;当点A的对称点,点C的对称点在抛物线上时,设点的横坐标为m,则点的横坐标为m-3,同理可求得m的值以及旋转中心P的坐标.
(1)解:如图,过点A作AD⊥y轴于点D,AE⊥x轴于点E,
∴∠ADC=∠AEB=90°
∵二次函数与y轴交于点C,
点C坐标为(0,2)
∵点A坐标(3,3)
∴DA=AE=3
∵∠DAC+∠CAE=90°
∠EAB+∠CAE=90°
∴∠DAC=∠EAB
∴△ACD≌△ABE
∴EB=CD=3-2=1
OB=3+1=4
∴点B的坐标为(4,0)
将A(3,3)B(4,0)代入二次函数中
得:
解得:
二次函数的解析式为:
(2)将点Q(m,m+3)代入二次函数解析式得:
m1=1;m2=(舍)
∴m=1
∴点Q坐标为(1,4)
由勾股定理得:BC=2
设圆的圆心为N
∵圆经过点O,且∠COB=90°
∴BC是圆N的直径,
∴圆N的半径为,N的坐标为(2,1)
由勾股定理得,QN=
半径r=,则≤QM≤
(3)当点A的对称点,点O的对称点在抛物线上时,如图
设点的横坐标为m,则点的横坐标为m-3
得:
解得:
∴的坐标为()
∴旋转中心P的坐标为
当点A的对称点,点C的对称点在抛物线上时,如图
设点的横坐标为m,则点的横坐标为m-3
得:
解得:
∴的坐标为()
∴旋转中心P的坐标为
综上所述,旋转中心P的坐标为或