如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=-3,该抛物线交x轴于A、B两点,交y轴于点C(0,4),以AB为直径的⊙M恰好经过点C.
(1)求这条抛物线所对应的函数关系式;
(2)设⊙M与y轴的另一个交点为D,请在抛物线的对称轴上求作一点E,使得△BDE的周长最小,并求出点E的坐标;
(3)过点C作⊙M的切线CF交x轴于点F,试判断直线CF是否经过抛物线的顶点P?并说明理由.
网友回答
解:(1)连接MC.在Rt△MCO中,由勾股定理得MC=5.
∴MA=MB=5,∴A(-8,0)、B(2,0),
由A(-8,0)、B(2,0)、C(0,4)可求得这条抛物线所对应的函数关系式为y=-x2-x+4;
(2)连接AD交抛物线的对称轴于点E,则点E即为所求作的点,
由A(-8,0)、D(0,-4)可求得直线AD所对应的函数关系式为y=-x-4,
当x=-3时,y=-,
∴点E的坐标为(-3,-);
(3)∵直线CF为⊙O的切线,
∴∠MCF=90°.
又∵∠OMC=∠CMF,
∴Rt△OMC∽Rt△CMF.
∴=,即=.
解得MF=.
∴OF=,
∴F(,0),
由C(0,4)、F(,0)可求得直线CF所对应的函数关系式为:y=-x+4,
又∵y=-x2-x+4=-1,4(x+3)2+,
∴抛物线的顶点P(-3,),
经检验,点P(-3,)在直线CF:y=-x+4上,即直线CF经过抛物线的顶点P.
解析分析:(1)连接MC.在Rt△MCO中,由勾股定理得MC=5,故可求出A、B两点的坐标,由A、B、C三点的坐标即可求出这条抛物线所对应的函数关系式;
(2)连接AD交抛物线的对称轴于点E,则点E即为所求作的点,由A、D两点的坐标可求出直线AD所对应的函数关系式,进而可求出E点坐标;
(3)由于直线CF为⊙O的切线,故∠MCF=90°,再根据∠OMC=∠CMF可知Rt△OMC∽Rt△CMF,由相似三角形的性质可求出MF的长,进而可得出CF所对应的函数关系,由(1)中所求抛物线的解析式求出其顶点坐标,把其顶点坐标代入直线CF的解析式看是否适合即可.
点评:本题考查的是二次函数综合题,涉及到用待定系数法求一次函数及二次函数的解析式,相似三角形的判定与性质等相关知识,难度较大.