题目内容

9.在直角坐标系中,⊙C过原点O,交x轴于点A(2,0),交y轴于点B(0,$2\sqrt{3}$).
(1)求圆心C的坐标.
(2)抛物线y=ax2+bx+c过O,A两点,且顶点在正比例函数$y=-\frac{{\sqrt{3}}}{3}x$的图象上,求抛物线的解析式.
(3)过圆心C作平行于x轴的直线DE,交⊙C于D,E两点,试判断D,E两点是否在(2)中的抛物线上.
(4)若(2)中的抛物线上存在点P(x0,y0),满足∠APB为钝角,求x0的取值范围.

分析 (1)如图线段AB是圆C的直径,因为点A、B的坐标已知,根据平行线的性质即可求得点C的坐标;
(2)因为抛物线过点A、O,所以可求得对称轴,即可求得与直线y=-$\frac{\sqrt{3}}{3}$x的交点,即是二次函数的顶点坐标,利用顶点式或者一般式,采用待定系数法即可求得抛物线的解析式;
(3)因为DE∥x轴,且过点C,所以可得D、E的纵坐标为 $\sqrt{3}$,求得直径AB的长,可得D、E的横坐标,代入解析式即可判断;
(4)因为AB为直径,所以当抛物线上的点P在⊙C的内部时,满足∠APB为钝角,所以-1<x0<0,或2<x0<3.

解答 解:(1)∵⊙C经过原点O
∴AB为⊙C的直径
∴C为AB的中点
过点C作CH垂直x轴于点H,则有CH=$\frac{1}{2}$OB=$\sqrt{3}$,OH=$\frac{1}{2}$OA=1
∴圆心C的坐标为(1,$\sqrt{3}$).

(2)∵抛物线过O、A两点,
∴抛物线的对称轴为x=1,
∵抛物线的顶点在直线y=-$\frac{\sqrt{3}}{3}$x上,
∴顶点坐标为(1,-$\frac{\sqrt{3}}{3}$).
把这三点的坐标代入抛物线y=ax2+bx+c,得 $\left\{\begin{array}{l}{c=0}\\{4a+2b+c=0}\\{a+b+c=-\frac{\sqrt{3}}{3}}\end{array}\right.$,
解得$\left\{\begin{array}{l}{a=\frac{\sqrt{3}}{3}}\\{b=-\frac{2\sqrt{3}}{3}}\\{c=O}\end{array}\right.$,
∴抛物线的解析式为y=$\frac{\sqrt{3}}{3}$x2-$\frac{2\sqrt{3}}{3}$x.

(3)∵OA=2,OB=2$\sqrt{3}$,
∴AB=$\sqrt{{2}^{2}+(2\sqrt{3})^{2}}$=4,即⊙C的半径r=2,
∴D(3,$\sqrt{3}$),E(-1,$\sqrt{3}$),
代入y=$\frac{\sqrt{3}}{3}$x2-$\frac{2\sqrt{3}}{3}$x检验,知点D、E均在抛物线上.

(4)∵AB为直径,
∴当抛物线上的点P在⊙C的内部时,满足∠APB为钝角,
∴-1<x0<0,或2<x0<3.

点评 此题考查了圆与二次函数的综合知识,考查了待定系数法,考查了圆的性质,考查了二次函数的对称性等,解题的关键是数形结合思想的应用,综合性比较强,属于中考压轴题..

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