题目内容
(2008•怀化)如图所示,在平面直角坐标系中,⊙M经过原点O,且与x轴、y轴分别相交于A(-6,0),B(0,-8)两点.(1)请求出直线AB的函数表达式;
(2)若有一抛物线的对称轴平行于y轴且经过点M,顶点C在⊙M上,开口向下,且经过点B,求此抛物线的函数表达式;
(3)设(2)中的抛物线交x轴于D,E两点,在抛物线上是否存在点P,使得S△PDE=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_ST/0.png)
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【答案】分析:(1)根据“两点法”可求直线AB解析式;
(2)求直径AB,得半径MC的值,由中位线定理得MN=
OB,CN=MC-MN,又CM垂直平分线段AO,可得C点横坐标及纵坐标,设抛物线顶点式,把B点坐标代入即可求抛物线解析式;
(3)由(2)可求线段DE的长,△ABC的面积可求,这样可求△PDE中DE边上的高,可表示P点的纵坐标,代入抛物线解析式求P点横坐标即可.
解答:解:(1)设直线AB的函数表达式为y=kx+b(k≠0),
∵直线AB经过A(-6,0),B(0,-8),
∴由此可得![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/1.png)
解得![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/2.png)
∴直线AB的函数表达式为y=-
x-8.
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(2)在Rt△AOB中,由勾股定理,得
,
∵⊙M经过O,A,B三点,且∠AOB=90°,
∴AB为⊙M的直径,
∴半径MA=5,
设抛物线的对称轴交x轴于点N,
∵MN⊥x,
∴由垂径定理,得AN=ON=
OA=3.
在Rt△AMN中,
,
∴CN=MC-MN=5-4=1,
∴顶点C的坐标为(-3,1),
设抛物线的表达式为y=a(x+3)2+1,
∵它经过B(0,-8),
∴把x=0,y=-8代入上式,
得-8=a(0+3)2+1,解得a=-1,
∴抛物线的表达式为y=-(x+3)2+1=-x2-6x-8.
(3)如图,连接AC,BC,
S△ABC=S△AMC+S△BMC=
•MC•AN+
MC•ON=
×5×3+
×5×3=15.
在抛物线y=-x2-6x-8中,设y=0,则-x2-6x-8=0,
解得x1=-2,x2=-4.
∴D,E的坐标分别是(-4,0),(-2,0),∴DE=2;
设在抛物线上存在点P(x,y),使得S△PDE=
S△ABC=
×15=1,
则S△PDE=
•DE•|y|=
×2×|y|=1,∴y=±1,
当y=1时,-x2-6x-8=1,解得x1=x2=-3,∴P1(-3,1);
当y=-1时,-x2-6x-8=-1,解得x1=-3+
,x2=-3-
,
∴P2(-3+
,-1),P3(-3-
,-1).
综上所述,这样的P点存在,
且有三个,P1(-3,1),P2(-3+
,-1),P3(-3-
,-1).
点评:本题主要考查方程、函数、三角形、圆等基础知识,考查综合运用数学知识、分析问题、解决问题的能力,考查待定系数法、数形结合、方程与函数的思想方法.
(2)求直径AB,得半径MC的值,由中位线定理得MN=
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(3)由(2)可求线段DE的长,△ABC的面积可求,这样可求△PDE中DE边上的高,可表示P点的纵坐标,代入抛物线解析式求P点横坐标即可.
解答:解:(1)设直线AB的函数表达式为y=kx+b(k≠0),
∵直线AB经过A(-6,0),B(0,-8),
∴由此可得
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解得
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∴直线AB的函数表达式为y=-
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/images4.png)
(2)在Rt△AOB中,由勾股定理,得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/4.png)
∵⊙M经过O,A,B三点,且∠AOB=90°,
∴AB为⊙M的直径,
∴半径MA=5,
设抛物线的对称轴交x轴于点N,
∵MN⊥x,
∴由垂径定理,得AN=ON=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/5.png)
在Rt△AMN中,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/6.png)
∴CN=MC-MN=5-4=1,
∴顶点C的坐标为(-3,1),
设抛物线的表达式为y=a(x+3)2+1,
∵它经过B(0,-8),
∴把x=0,y=-8代入上式,
得-8=a(0+3)2+1,解得a=-1,
∴抛物线的表达式为y=-(x+3)2+1=-x2-6x-8.
(3)如图,连接AC,BC,
S△ABC=S△AMC+S△BMC=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/7.png)
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在抛物线y=-x2-6x-8中,设y=0,则-x2-6x-8=0,
解得x1=-2,x2=-4.
∴D,E的坐标分别是(-4,0),(-2,0),∴DE=2;
设在抛物线上存在点P(x,y),使得S△PDE=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/11.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/12.png)
则S△PDE=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/13.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/14.png)
当y=1时,-x2-6x-8=1,解得x1=x2=-3,∴P1(-3,1);
当y=-1时,-x2-6x-8=-1,解得x1=-3+
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/15.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/16.png)
∴P2(-3+
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/17.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/18.png)
综上所述,这样的P点存在,
且有三个,P1(-3,1),P2(-3+
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/19.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czsx/web/STSource/20131021231702194765688/SYS201310212317021947656019_DA/20.png)
点评:本题主要考查方程、函数、三角形、圆等基础知识,考查综合运用数学知识、分析问题、解决问题的能力,考查待定系数法、数形结合、方程与函数的思想方法.
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