题目内容
【题目】如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(﹣1,0),B(2,0),交y轴于C(0,﹣2),过A,C画直线.
(1)求二次函数的解析式;
(2)点P在x轴正半轴上,且PA=PC,求OP的长;
(3)点M在二次函数图象上,以M为圆心的圆与直线AC相切,切点为H.
①若M在y轴右侧,且△CHM∽△AOC(点C与点A对应),求点M的坐标;
②若⊙M的半径为 ,求点M的坐标.
【答案】
(1)
解:设该二次函数的解析式为:y=a(x+1)(x﹣2),
将x=0,y=﹣2代入,得﹣2=a(0+1)(0﹣2),
解得a=1,
∴抛物线的解析式为y=(x+1)(x﹣2),
即y=x2﹣x﹣2
(2)
解:设OP=x,则PC=PA=x+1,
在Rt△POC中,由勾股定理,得x2+22=(x+1)2,
解得,x= ,
即OP=
(3)
解:①∵△CHM∽△AOC,
∴∠MCH=∠CAO,
(i)如图1,当H在点C下方时,
∵∠OAC+∠OCA=90°,∠MCH=∠OAC
∴∠OCA+∠MCH=90°
∴∠OCM=90°=∠AOC
∴CM∥x轴
∴yM=﹣2,
∴x2﹣x﹣2=﹣2,
解得x1=0(舍去),x2=1,
∴M(1,﹣2),
(ii)如图1,当H在点C上方时,
∵∠MCH=∠CAO,
∴PA=PC,由(2)得,M′为直线CP与抛物线的另一交点,
设直线CM′的解析式为y=kx﹣2,
把P( ,0)的坐标代入,得 k﹣2=0,
解得k= ,
∴y= x﹣2,
由 x﹣2=x2﹣x﹣2,
解得x1=0(舍去),x2= ,
此时y= × ﹣2= ,
∴M′( , ),
②在x轴上取一点D,如图(备用图),过点D作DE⊥AC于点E,使DE= ,
在Rt△AOC中,AC= = = ,
∵∠COA=∠DEA=90°,∠OAC=∠EAD,
∴△AED∽△AOC,
∴ ,
即 = ,
解得AD=2,
∴D(1,0)或D(﹣3,0).
过点D作DM∥AC,交抛物线于M,如图(备用图)
则直线DM的解析式为:y=﹣2x+2或y=﹣2x﹣6,
当﹣2x﹣6=x2﹣x﹣2时,即x2+x+4=0,方程无实数根,
当﹣2x+2=x2﹣x﹣2时,即x2+x﹣4=0,解得x1= ,x2= ,
∴点M的坐标为( ,3+ )或( ,3﹣ ) .
【解析】(1)根据与x轴的两个交点A、B的坐标,设出二次函数交点式解析式y=a(x+1)(x﹣2),然后把点C的坐标代入计算求出a的值,即可得到二次函数解析式;(2)设OP=x,然后表示出PC、PA的长度,在Rt△POC中,利用勾股定理列式,然后解方程即可;(3)①根据相似三角形对应角相等可得∠MCH=∠CAO,然后分(i)点H在点C下方时,利用同位角相等,两直线平行判定CM∥x轴,从而得到点M的纵坐标与点C的纵坐标相同,是﹣2,代入抛物线解析式计算即可;(ii)点H在点C上方时,根据(2)的结论,点M为直线PC与抛物线的另一交点,求出直线PC的解析式,与抛物线的解析式联立求解即可得到点M的坐标;②在x轴上取一点D,过点D作DE⊥AC于点E,可以证明△AED和△AOC相似,根据相似三角形对应边成比例列式求解即可得到AD的长度,然后分点D在点A的左边与右边两种情况求出OD的长度,从而得到点D的坐标,再作直线DM∥AC,然后求出直线DM的解析式,与抛物线解析式联立求解即可得到点M的坐标.