如图,抛物线的顶点为A(2,1),且经过原点O,与x轴的另一个交点为B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若平行于x轴的直线与抛物线交于C、D两点,以CD为直径的圆恰好与x轴相切,求该圆的圆心坐标.
(3)连接OA,AB,在x轴下方的抛物线上是否存在点N,使△OBN与△OAB相似?若存在,求出N点的坐标;若不存在,说明理由.
网友回答
解:(1)由A(2,1)为抛物线顶点,设抛物线解析式为y=a(x-2)2+1,
将O(0,0)代入,得a(0-2)2+1=0,解得a=-,
所以,抛物线解析式为y=-(x-2)2+1,即y=-x2+x;
(2)设平行线x轴的直线为y=m,C、D两点横坐标为x1、x2,
联立,解得x2-4x+4m=0,
则CD=|x1-x2|==,
当以CD为直径的圆恰好与x轴相切时,CD=2|m|,即=2|m|,
整理,得m2+4m-4=0,解得m=-2±2,
由抛物线的对称性可知,圆心在抛物线的对称轴上,
所以,圆心坐标为(2,-2+2),(2,-2-2);
(3)不存在.
由抛物线y=-x2+x,得B(4,0),已知A(2,1),
所以,直线OA解析式为y=x,直线AB解析式为y=-x+2,
当△OBN与△OAB相似时,△OBN为等腰三角形,
①若ON为△OBN底边,ON∥AB,设直线ON解析式为y=-x+p,
将O(0,0)代入,得p=0,所以,直线ON解析式为y=-x,
联立,解得或,则N(6,-3);
则OB≠BN,
∴ON为△OBN底边时不符合题意;
②若NB为△OBN底边,NB∥OA,设直线BN解析式为y=x+q,
将B(4,0)代入,得q=-2,所以,直线BN解析式为y=x-2,
联立,解得或,则N(-2,-3);
则ON=,OB=4,
∵≠4,
∴ON≠OB,
∴NB为△OBN底边的等腰△ONB不存在.
综上可得点N不存在.
解析分析:(1)由A(2,1)为顶点,设抛物线顶点式,将O(0,0)代入求抛物线解析式;
(2)设平行线x轴的直线为y=m,将y=m与(1)中的抛物线解析式联立,求|x1-x2|,根据|x1-x2|=2|m|,列方程求m的值,确定该圆的圆心坐标;
(3)不存在.所得△OBN为等腰三角形,其底边为ON或BN,当ON为底边时,ON∥AB,当NB为底边时,NB∥OA,根据OA,AB的直线解析式,分别求NB,ON的解析式,再与抛物线解析式联立,求N点坐标.
点评:本题考查了二次函数的综合运用.关键是根据顶点坐标利用顶点式求抛物线解析式,根据圆与x轴相切时,直径半径的关系列方程,利用平行线构造等腰三角形,解方程组得出相似三角形的第三个顶点坐标.