如图,P是射线y=x(x>0)上的一动点,以P为圆心的圆与y轴相切于C点,与x轴的正半轴交于A、B两点.
(1)若⊙P的半径为5,则P点坐标是______;A点坐标是______;以P为顶点,且经过A点的抛物线的解析式是______;
(2)在(1)的条件下,上述抛物线是否经过点C关于原点的对称点D,请说明理由;
(3)试问:是否存在这样的直线l,当P在运动过程中,经过A、B、C三点的抛物线的顶点都在直线l上?若存在,请求出直线l的解析式;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)P(5,3);
A(1,0);
y=-(x-5)2+3.
(2)C点关于原点的对称点D的坐标为(0,-3),
∵抛物线y=-与y轴的交点(0,-),
∴D点不在抛物线y=-(x-5)2+3上.
(3)设P(m,n),m>0,则n=m,
过点P作PQ⊥AB,垂足为Q,则AQ=BQ,
∵PA=PC=m,PQ=,
∴AQ=m,
∴A(,B(),C(0,),
设经过A,B,C三点的抛物线的解析式为y=a(x-m)(x-),
将C(0,)代入解析式,
得a=,
∴y=(x-m)(x-m)
=(x2-2mx+m2)
=[(x-m)2-m2]
∴y=(x-m)2-m
∴抛物线的顶点坐标为(m,-)
∴存在直线l:y=-,
当P在射线y=上运动时,过A,B,C三点的抛物线的顶点都在直线上.
解析分析:(1)如果圆的半径为5,那么P点的横坐标为5,可根据直线O的解析式求出P点的横坐标,连接PA,过P作PQ⊥BA于M,那么PQ=OC,由此在直角三角形OPQ中,根据圆的半径和P点的纵坐标求出AM的长,即可求出A点的坐标,然后用顶点式二次函数通式设抛物线的解析式来设抛物线的,然后将A点坐标代入其中即可求出抛物线的解析式.
(2)由题意可知:D点必在y轴上,因此可根据(1)的抛物线的解析式求出其与y轴的交点,即可判断出D点是否在抛物线上.
(3)可仿照(1)的解题过程进行求解.可先根据直线OP的解析式设出P点的坐标,然后用P点的横坐标仿照(1)的方法求出A,B两点的坐标,然后用待定系数法求出过A,B,C三点的抛物线的解析式,求出其顶点坐标,根据这个顶点坐标即可得出所求的直线解析式.
点评:本题着重考查了待定系数法求二次函数解析式、垂径定理、切线的性质等知识点,综合性强,考查学生数形结合的数学思想方法.