已知抛物线y=-x2-2kx+3k2(k>0)交x轴于A、B两点,交y轴于点C,以AB为直径的⊙E交y轴于点D、F(如图),且DF=4,G是劣弧A?D上的动点(不与点

发布时间:2020-08-06 08:31:26

已知抛物线y=-x2-2kx+3k2(k>0)交x轴于A、B两点,交y轴于点C,以AB为直径的⊙E交y轴于点D、F(如图),且DF=4,G是劣弧A?D上的动点(不与点A、D重合),直线CG交x轴于点P.
(1)求抛物线的解析式;
(21)当直线CG是⊙E的切线时,求tan∠PCO的值;
(31)当直线CG是⊙E的割线时,作GM⊥AB,垂足为H,交PF于点M,交⊙E于另一点N,设MN=t,GM=u,求u关于t的函数关系式.

网友回答

解:(1)解方程-x2-2kx+3k2=0.
得x1=-3k,x2=k.
由题意知OA=|-3k|=3k,OB=|k|=k.
∵直径AB⊥DF.
∴OD=OF=DF=2.
∵OA?OB=OD?OF,
∴3k?k=2×2.
得k=±(负的舍去).
则所求的抛物线的解析式为y=-x2-x+4.

(2)由(1)可知AO=,AB=,EG=,
∵抛物线y=-x2-2kx+3k2过C点,∴OC=3k2=4.
连接EG,∵CG切⊙E于G,
∴∠PGE=∠POC=90°,
∴Rt△PGE∽Rt△POC.
∴①,
由切割线定理得PG2=PA?PB=PA(PA+),
PO=PA+AO=PA+.
代入①式整理得:
==,
∴PA2+PA-6=0.
解得PA=3-
∵PA>0.
∴tan∠PCO=.

(3)∵GN⊥AB,CF⊥AB,
∴GN∥CF,
∴△PGH∽△PCO,
∴.
同理.
∴.
∵CO=4,OF=2,
∴HM=GH=HN=MN,
∴GM=3MN,
即u=3t(0<t≤).

解析分析:(1)本题抛物线解析式只有一个待定系数k,用k表示A、B两点坐标,用相交弦定理OA?OB=OD?OF,可求k值,确定抛物线解析式;
(2)由(1)可求圆的直径AB,半径EG及OC长,连接GE,由Rt△PGE∽Rt△POC,得出对应边的比相等,及切割线定理结合运用可求PA、PO长,在Rt△POC中,可求tan∠PCO的值.
(3)由GN∥CF,得相似,由中间比==,及GH=HN,CO=4,OF=2,得=,故HN=2HM,M为线段HN的中点,从而可得出:GM=3MN,即u=3t.

点评:本题综合性很强,涉及圆及切线性质,相交弦定理,切割线定理,利用相似三角形的中间比等知识,需要学生能熟练运用所学知识解答.
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