题目内容

我们把一个半圆与抛物线的一部分合成的封闭图形称为“蛋圆”,如果一条直线与“蛋圆”只有一个交点,那么这条直线叫做“蛋圆”的切线.如图所示,点A、B、C、D分别是“蛋圆”与坐标轴的交点,已知点D的坐标为(0,-3),AB为半圆的直径,半圆圆心M的坐标为(1,0),半圆半径为2.
(1)请你求出“蛋圆”抛物线部分的解析式,并写出自变量的取值范围;
(2)你能求出经过点C的“蛋圆”切线的解析式吗?试试看;
(3)开动脑筋想一想,相信你能求出经过点D的“蛋圆”切线的解析式.
【答案】分析:(1)易得点A、B的坐标,用交点式设出二次函数解析式,把D坐标代入即可.自变量的取值范围是点A、B之间的数.
(2)先设出切线与x轴交于点E.利用直角三角形相应的三角函数求得EM的长,进而求得点E坐标,把C、E坐标代入一次函数解析式即可求得所求的解析式.
(3)设出所求函数解析式,让它与二次函数组成方程组,消除y,让跟的判别式为0,即可求得一次函数的比例系数k.
解答:解:(1)根据题意可得:A(-1,0),B(3,0);
则设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-3)(a≠0),
又∵点D(0,-3)在抛物线上,
∴a(0+1)(0-3)=-3,解之得:a=1
∴y=x2-2x-3(3分)
自变量范围:-1≤x≤3(4分)

(2)设经过点C“蛋圆”的切线CE交x轴于点E,连接CM,
在Rt△MOC中,
∵OM=1,CM=2,
∴∠CMO=60°,OC=
在Rt△MCE中,
∵MC=2,∠CMO=60°,
∴ME=4
∴点C、E的坐标分别为(0,),(-3,0)(6分)
∴切线CE的解析式为(8分)

(3)设过点D(0,-3),“蛋圆”切线的解析式为:y=kx-3(k≠0)(9分)
由题意可知方程组只有一组解
即kx-3=x2-2x-3有两个相等实根,
∴k=-2(11分)
∴过点D“蛋圆”切线的解析式y=-2x-3.(12分)
点评:本题以半圆与抛物线合成的封闭图形“蛋圆”为背景,考查一次函数、二次函数有关性质,解题过程中涉及解一元一次方程、一元二次方程、方程组相关知识与技能,是一道综合性很强的试题.
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