如图,已知抛物线y=ax2+bx-2(a≠0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,直线BD交抛物线于点D,并且D(2,3),tan∠DBA=.(1)求抛物线的解析式

发布时间:2020-08-08 12:14:33

如图,已知抛物线y=ax2+bx-2(a≠0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,直线BD交抛物线于点D,并且D(2,3),tan∠DBA=.
(1)求抛物线的解析式;
(2)已知点M为抛物线上一动点,且在第三象限,顺次连接点B、M、C、A,求四边形BMCA面积的最大值;
(3)在(2)中四边形BMCA面积最大的条件下,过点M作直线平行于y轴,在这条直线上是否存在一个以Q点为圆心,OQ为半径且与直线AC相切的圆?若存在,求出圆心Q的坐标;若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)如答图1所示,过点D作DE⊥x轴于点E,则DE=3,OE=2.
∵tan∠DBA==,
∴BE=6,
∴OB=BE-OE=4,
∴B(-4,0).
∵点B(-4,0)、D(2,3)在抛物线y=ax2+bx-2(a≠0)上,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为:y=x2+x-2.

(2)抛物线的解析式为:y=x2+x-2,
令x=0,得y=-2,∴C(0,-2),
令y=0,得x=-4或1,∴A(1,0).
设点M坐标为(m,n)(m<0,n<0),
如答图1所示,过点M作MF⊥x轴于点F,则MF=-n,OF=-m,BF=4+m.
S四边形BMCA=S△BMF+S梯形MFOC+S△AOC
=BF?MF+(MF+OC)?OF+OA?OC
=(4+m)×(-n)+(-n+2)×(-m)+×1×2
=-2n-m+1
∵点M(m,n)在抛物线y=x2+x-2上,
∴n=m2+m-2,代入上式得:
S四边形BMCA=-m2-4m+5=-(m+2)2+9,
∴当m=-2时,四边形BMCA面积有最大值,最大值为9.

(3)假设存在这样的⊙Q.
如答图2所示,设直线x=-2与x轴交于点G,与直线AC交于点F.
设直线AC的解析式为y=kx+b,将A(1,0)、C(0,-2)代入得:

解得:k=2,b=-2,
∴直线AC解析式为:y=2x-2,
令x=-2,得y=-6,∴F(-2,-6),GF=6.
在Rt△AGF中,由勾股定理得:AF===3.
设Q(-2,n),则在Rt△AGF中,由勾股定理得:OQ==.
设⊙Q与直线AC相切于点E,则QE=OQ=.
在Rt△AGF与Rt△QEF中,
∵∠AGF=∠QEF=90°,∠AFG=∠QFE,
∴Rt△AGF∽Rt△QEF,
∴,即,
化简得:n2-3n-4=0,解得n=4或n=-1.
∴存在一个以Q点为圆心,OQ为半径且与直线AC相切的圆,点Q的坐标为(-2,4)或(-2,-1).
解析分析:(1)如答图1所示,利用已知条件求出点B的坐标,然后用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)如答图1所示,首先求出四边形BMCA面积的表达式,然后利用二次函数的性质求出其最大值;
(3)本题利用切线的性质、相似三角形与勾股定理求解.如答图2所示,首先求出直线AC与直线x=2的交点F的坐标,从而确定了Rt△AGF的各个边长;然后证明Rt△AGF∽Rt△QEF,利用相似线段比例关系列出方程,求出点Q的坐标.

点评:本题是中考压轴题,综合考查了二次函数的图象与性质、一次函数的图象与性质、待定系数法、相似三角形、勾股定理、圆的切线性质、解直角三角形、图形面积计算等重要知识点,涉及考点众多,有一定的难度.第(2)问面积最大值的问题,利用二次函数的最值解决;第(3)问为存在型问题,首先假设存在,然后利用已知条件,求出符合条件的点Q坐标.
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