题目内容
【题目】如图,已知抛物线与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C(0,4),若已知A点的坐标为A(﹣2,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)求△ABC的外接圆圆心坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ACQ为等腰三角形?若存在,求出符合条件的Q点坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2) 圆心坐标为(3,0);(3)见解析.
【解析】分析:
(1)将A、C两点的坐标代入抛物线的解析式列出关于b、c的方程组,解方程组求得b、c的值即可得到所求解析式;
(2)由(1)中所得解析式先求出点B的坐标,再结合点A、C的坐标求得线段AC、BC、AB的长,由勾股定理的逆定理证得∠ACB=90°,由此即可得到△ABC的外心是斜边AB的中点,由此即可得到所求坐标;
(3)由(1)中所得抛物线的解析式可求得抛物线的对称轴为直线x=3,设点Q的坐标为(3,t),结合点A、C的坐标可将AC、AQ和CQ的长度表达出来,然后分AQ=CQ、AC=CQ和AQ=AC三种情况列出方程,解方程即可求得符合条件的点Q的坐标.
详解:
(1)∵抛物线的图象经过点A(﹣2,0),C(0,4)
∴
解得:b=,c=4
∴抛物线解析式为;
(2)在中,令y=0,即,
整理得x2﹣6x﹣16=0,解得:x=8或x=﹣2,
∴A(﹣2,0),B(8,0),
∴OA=2,OC=4,OB=8,AB=10,
∴
,
∴
∴△ABC是直角三角形,且,
∴△ABC的外接圆圆心在AB边上的中点处,圆心坐标为(3,0),
(3)∵,
∴抛物线的线的对称轴为:x=3,
可设点Q(3,t),∵点A、C的坐标分别为(-2,0)和(0,4),
∴AC=,AQ=,CQ= ,
i)当AQ=CQ时,
有,即25+t2=t2﹣8t+16+9,
解得t=0,
∴Q1(3,0);
ii)当AC=AQ时,
有,即,此方程无实数根,
∴此时△ACQ不能构成等腰三角形;
iii)当AC=CQ时,
有,即:t2﹣8t+5=0,
解得:t=4±,
∴点Q坐标为:Q2(3,4+),Q3(3,4﹣).
综上所述,存在点Q,使△ACQ为等腰三角形,点Q的坐标为:Q1(3,0),Q2(3,4+),Q3(3,4﹣).