如图,抛物线y=x2-px-q与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,已知∠ACB=Rt∠,∠CAO=α,∠CBO=β,tanα-tanβ=4.
(1)求抛物线的解析式,并用配方法求顶点坐标、对称轴方程;
(2)平行于x轴的一条直线交抛物线于M、N两点,若以MN为直径的圆正好与x轴相切,求此圆的半径.
网友回答
解:(1)设A点的坐标为(x1,0),B点的坐标为(x2,0);则有:
x1+x2=p,x1?x2=-q;OA=-x1,OB=x2;OA?OB=-q.
∵tanα-tanβ=-====4
∴p=4
∵∠ACB=90°,且OC⊥AB
根据射影定理可得:OC2=OA?OB,q2=-x1?x2=q
解得q=1,q=0(不合题意舍去).
因此抛物线的解析式为y=x2-4x-1=(x-2)2-5.
因此抛物线的对称轴为x=2,顶点坐标为(2,-5).
(2)由于MN与x轴平行,且以MN为直径的圆与x轴相切,
因此M、N关于抛物线的对称轴对称,
设圆的半径为r(r>0).
可设M点的坐标为(2+r,-r)或(2+r,r)
当M在x轴上方时,r=(2+r)2-4(2+r)-1
解得r=(因为半径为正值,故舍去负值)
当M在x轴下方时,-r=(2+r)2-4(2+r)-1
解得r=(因为半径为正值,故将负数舍去)
∴此圆的半径为.
解析分析:(1)本题要先设出A、B的坐标,然后根据tanα-tanβ=4及射影定理得出的OC2=OA?OB以韦达定理为基础来求出p,q值.即可确定出抛物线的解析式,然后根据解析式即可得出抛物线的对称轴和顶点坐标.
(2)已知了MN与x轴平行,且以MN为直径的圆与x轴相切,那么M点的横坐标为2+r,N点的横坐标为2-r,M点的纵坐标为r或-r(要分M在x轴的上、下方两种情况进行讨论),那么M点的坐标就应该是(2+r,r)或(2+r,-r).将其代入抛物线的解析式中即可得出r的值.
点评:本题是集方程,函数,圆,三角于一体的综合题,主要考查学生分析问题、解决问题的能力.