如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于A(2,0),B(6,0)两点,交y轴于C(0,2).
(1)求抛物线的解析式;??
(2)若此抛物线的对称轴与直线y=2x交于点D,作⊙D与x轴相切,⊙D交y轴于点E、F两点,求劣弧EF的长;
(3)若点P是此抛物线上在第二象限图象上的一点,PG垂直于x轴,垂足为点G,试确定P点的位置,使得△PGA的面积被直线AC分为1:2两部分.
网友回答
解:(1)∵抛物线经过点A(2,0),B(6,0),
∴设抛物线的解析式为y=a(x-2)(x-6),
又∵抛物线过点C(0,2 ),
∴2=a(0-2)(0-6),
解得a=,
∴抛物线的解析式为:y=(x-2)(x-6),
即y=x2-x+2;
(2)易知抛物线的对称轴是x=4,
把x=4代入y=2x,得y=8,
∴点D的坐标为(4,8).
∵⊙D与x轴相切,∴⊙D的半径为8.
连接DE、DF,作DM⊥y轴,垂足为点M.
在Rt△MFD中,FD=8,MD=4,
∴cos∠MDF=,
∴∠MDF=60°,
∴∠EDF=120°,
∴劣弧EF的长为:=;
(3)设直线AC的解析式为y=kx+b.
∵直线AC经过点A(2,0),C(0,2),
∴,
解得,
∴直线AC的解析式为:y=-x+2.
设点P(m,m2-m+2)(m<0),PG交直线AC于N,则点N坐标为(m,-m+2).
∵S△PNA:S△GNA=PN:GN,
∴分两种情况:
①若PN:GN=1:2,则PG:GN=3:2,PG=GN,
即 m2-m+2=(-m+2),
解得:m1=-3,m2=2(舍去).
当m=-3时,m2-m+2=;
∴此时点P的坐标为(-3,);
②若PN:GN=2:1,则PG:GN=3:1,PG=3GN;
即 m2-m+2=3(-m+2),
解得:m1=-12,m2=2(舍去).
当m1=-12时,m2-m+2=42.
∴此时点P的坐标为(-12,42).
综上所述,当点P坐标为(-3,)或(-12,42)时,△PGA的面积被直线AC分成1:2两部分.
解析分析:(1)根据交点式可设抛物线的解析式为y=a(x-2)(x-6),再将C点坐标代入,即可求出抛物线的解析式;
(2)根据(1)得到的抛物线的解析式,可求出其对称轴方程,联立直线OD的解析式求出D点的坐标;由于⊙D与x轴相切,那么D点纵坐标即为⊙D的半径;欲求劣弧EF的长,关键是求出圆心角∠EDF的度数.连接DE、DF,过D作y轴的垂线DM,则DM即为D点的横坐标,通过解直角三角形求得∠EDM的度数,由垂径定理得到∠EDF的度数,进而根据弧长计算公式求出劣弧EF的长;
(3)先用待定系数法求出直线AC的解析式,设直线AC与PG的交点为N,设P点的横坐标为m,根据抛物线与直线AC的解析式得到P、N的纵坐标,进而可用含m的代数式分别表示出PN,NG的长;然后在Rt△PGA中,由于△PNA与△NGA同高,所以它们的面积比等于底边PN、NG的比,因此分两种情况讨论:①△PNA的面积是△NGA面积的2倍,则PN:NG=2:1;②△PNA的面积是△NGA面积的,则NG=2PN;根据上述两种情况所得的不同等量关系求出P点的横坐标,进而由抛物线的解析式确定出P点的坐标.
点评:此题主要考查了二次函数解析式的确定、函数图象交点、图形面积的求法等知识,需要特别注意的是(3)题中,△PGA被直线AC所分成的两部分中,并没有明确谁大谁小,所以要分类讨论,以免漏解.