题目内容
阅读下列材料:如图,⊙O1和⊙O2外切于点C,AB是⊙O1和⊙O2的外公切线,A、B为切点,求证:AC⊥BC.
![]()
证实:过点C作⊙O1和⊙O2的内公切线交AB于D.
∵ DA、DC是⊙O1的切线,∴ DA=DC.
∴ ∠DAC=∠DCA.同理∠DCB=∠DBC.
又∵ ∠DAC+∠DCA+∠DCB+∠DBC=180°,∴ ∠DCA+∠DCB=90°.
即AC⊥BC.
根据上述材料,解答下列问题:
(1)在以上的证实过程中使用了哪些定理?请写出两个定理的名称或内容;
(2)以AB所在直线为x轴,过点C且垂直于AB的直线为y轴建立直角坐标系(如图11).已知A、B两点的坐标为(-4,0)、(1,0),求经过A、B、C三点的抛物线y=ax2+bx+c的函数解析式;
![]()
(3)根据(2)中所确定的抛物线,试判定这条抛物线的顶点是否落在两圆的连心O1O2上,并说明理由.
解:(1)切线长定理,等腰三角形的性质定理,三角形的内角和等于180°等
(2)由题意OA=4,OB=1,AC⊥BC,Rt△ACB中,∵ AC⊥BC,CO⊥AB,∴ △BOC∽△COA.
∴
,OC2=OA?OB,∴ OC2=4,OC=2.
∴ 点C(0,-2)设y=a(x+4)(x-1),代入点C(0,-2)有:-2=-4a.
∴ a=
.∴ y=
(x+4)(x-1).即y=
x2+
x-2.
(3)解法一:设⊙O1的半径为R,⊙O2的半径为r.
![]()
连O1A、O2B、O1O2,过O2作O2H⊥O1A于H.
在Rt△O1O2H中,O1H=R-r,O1O2=R+r,HO2=AB=5,在梯形ABO2O1中,
.
∴ ![]()
∴ R=5,r=
.
∴ 梯形AO1O2B的中位线长为:
(R+r)=
(5+
)=
.
∵ 由抛物线的对称性知,梯形中位线在对称轴上.
∴ O1O2的中点坐标是(-
,-
).
∵ y=
(x+
)2-
,∴ 顶点P(-
,-
).
∴ 抛物线的顶点在O1O2的连心线上.
解法二:(接解法一)由R=5,A(-4,0),C(0,-2),
∴ 点O1=(-4,-5).设过点O1、O2的直线为y=kx+b,又点C在连心线O1、O2上,
∴
∴ ![]()
∴ y=
x-2.
当x=-
时,y=
×(-
)-2=-
.
∴ 顶点(-
,-
)在连心线O1O2上.