题目内容
【题目】如图,已知点的坐标是
,点
的坐标是
,以线段
为直径作⊙
,交
轴的正半轴于点
,过
、
、
三点作抛物线.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连结,
,点
是
延长线上一点,
的角平分线
交⊙
于点
,连结
,在直线
上找一点
,使得
的周长最小,并求出此时点
的坐标;
(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点,使得
,若存在,请直接写出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)交点
;(3)符合条件的点
有两个:
,
.
【解析】
(1)因为BC是直径,所以∠BDC=90°,易证∽
,由相似三角形的性质得:
,解得OD的长,从而求出点D坐标.由
,
设交点式解析式,把点D坐标代入即可求出解析式.
(2)属于最短路径问题,要使的周长最小,因为CF的长是定值,所以只要满足PF+PC的值最小即可解答,作点F或者点C关于直线BD的对称点,正好CD⊥BD,延长
至点
,
,则可得
,连结
交
于点
,再连结
、
,此时
的周长最短,求出
的解析式为
,再与
的解析式:
联立,可得交点
.
(3)本题要分两种情况进行讨论:
①过F作FG∥DC,交F点右侧的抛物线于G,此时两内错角∠GFC=∠DCF,可先用待定系数法求出直线DC的解析式,然后根据DC与FG平行,那么直线FG与直线DC的k值相同,因此可根据F的坐标求出FG的解析式,然后联立直线FG的解析式和抛物线的解析式即可求出交点坐标,然后将不合题意的值舍去即可得出符合条件的G点.
②解法同①,过D作DM∥FC,交圆于点M,连接FM并延长交抛物线于点G,此时两弧DF、MC相等,∠GFC=∠DCF.先求FC解析式,根据DM∥FC和D点坐标,求出DM解析式,从而就出M坐标,根据点F、M坐标求出直线MF解析式,与抛物线解析式联立求得.
综上所述可求出符合条件的P点的值.
(1)∵以为直径作⊙
,交
轴的正半轴于点
,
∴
又∵
∴
又∵
∴∽
∴
又∵,
∴
解得(负值舍去)
∴
故抛物线解析式为
∴,解得
∴二次函数的解析式为,即
.
(2)∵为⊙
的直径,且
,
∴,
∵点是
延长线上一点,
的角平分线
交⊙
于点
∴
连结,则
,
,
,可得
∵,
∴延长至点
,使
,
则可得
连结交
于点
,再连结
、
,
此时的周长最短,
解得的解析式为
的解析式为
,可得交点
(3)符合条件的点有两个:
,
.
①如图过F作FG∥DC,交F点右侧的抛物线于G,此时两内错角∠GFC=∠DCF,
用待定系数法求出直线DC的解析式:y=-x+4 ,
∵DC与FG平行,那么直线FG与直线DC的K值相同,因此可根据F的坐标(3,5)∴求得FG的解析式:y=-x+
,然后联立直线FG的解析式: :y=-
x+
,和抛物线的解析式
.即可求出交点G坐标
, 横坐标是
时,不符合题意,舍去.
②如图过D作DM∥FC,交圆于点M,连接FM并延长交抛物线于点G,此时两弧DF、MC相等,∠GFC=∠DCF,
解法同①,先求FC解析式,根DM∥FC和D点坐标,求出DM解析式,从而就出M坐标,根据点F、M坐标求出直线MF解析式,与抛物线解析式联立求得.
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