题目内容

如图所示,已知抛物线的图象与y轴相交于点B(0,1),点C(m,n)在该抛物线图象上,且以BC为直径的⊙M恰好经过顶点A。
(1)求k的值;
(2)求点C的坐标;
(3)若点P的纵坐标为t,且点P在该抛物线的对称轴l上运动,试探索:
①当S1<S<S2时,求t的取值范围(其中:S为△PAB的面积,S1为△OAB的面积,S2为四边形OACB的面积);
②当t取何值时,点P在⊙M上。(写出t的值即可)

解:(1)∵点B(0,1)在的图象上,

∴k=1;
(2)由(1)知抛物线为:
∴顶点A为(2,0),
∴OA=2,OB=1,
过C(m,n)作CD⊥x轴于D,则CD=n,OD=m,
∴AD=m-2,
由已知得∠BAC=90°,
∴∠CAD+∠BAO=90°,
又∠BAO+∠OBA=90°,
∴∠OBA=∠CAD,
∴Rt△OAB∽Rt△DCA,
,即(或tan∠OBA= tan∠CAD,,即),
∴n=2(m-2);
又点C(m,n)在上,



∴m=2或m=10;
当m=2时,n=0,
当m=10时,n=16;
∴符合条件的点C的坐标为(2,0)或(10,16);
(3)①依题意得,点C(2,0)不符合条件,
∴点C为(10,16),
此时

又点P在函数图象的对称轴x=2上,
∴P(2,t),AP=|t|
=|t|,

∴当t≥0时,S=t,
∴1<t<21,
∴当t<0时,S=-t,
∴-21<t<-1,
∴t的取值范围是:1<t<21或-21<t<-1,
②t=0,1,17。
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