在直角坐标系中,抛物线y=-x2+mx-n与x轴交于A、B两点.与y轴交于C点.已知A、B两点都在x轴负半轴上(A左B右),△AOC与△COB相似,且tan∠CBO=4tan∠BCO.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若此抛物线的对称轴与直线y=nx交于D.以D为圆心,作与x轴相切的圆,交y轴于M、N两点.求劣弧MN所对的弓形面积;
(3)在y轴上是否存在一点F,使得FD+FA的值最小,若存在,求出△ABF的面积,若不存在,说明理由.
网友回答
解:(1)当x=0时,y=-n,
∴C(0,-n).
∵tan∠CBO=,tan∠BCO=,
∴=4
∴OC=2OB
∴B(-,0)
∵△AOC∽△COB
∴OC2=OA?OB
∴A(-2n,0)
把A,B两点的坐标代入抛物线得:
解方程组得:
所以抛物线的解析式为:y=-x2-x-2;
(2)抛物线的对称轴为:x=-,
y=2x,
∴D(-,-5),
如图:连接DM,DN,过点D作DH⊥MN于H,
则:DM=5,DH=,
∴∠MDH=60°,
∴∠MDN=120°
S弓形=S扇形MDN-S△MDN
=π?25-??5
=-;
(3)点D关于y轴的对称点E(,-5)
点A(-4,0),
AE的解析式为:y=-x-
∴F(0,-)
S△ABF=AB?OF=?3?=.
解析分析:(1)当x=0时,得点C(0,-n),由tan∠CBO=4tan∠BCO,得点B(-,0),根据△AOC与△COB相似,得点A(-2n,0),然后把A,B两点的坐标代入抛物线,求出抛物线的解析式.
(2)抛物线的对称轴为x=-,直线y=2x,求出点D的坐标,确定圆的半径,利用垂径定理得到M,N的坐标,然后求出弓形的面积.
(3)求出点D关于y轴的对称点E的坐标,连接AE交y轴于点F,求出点F的坐标,计算出△ABF的面积.
点评:本题考查的是二次函数的综合题,(1)用待定系数法确定抛物线的解析式,(2)数形结合,确定圆的半径和扇形的圆心角,计算弓形的面积,(3)根据对称性确定点F的坐标,然后求出三角形的面积.