如图,抛物线的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点我,已知B点坐标(4,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)试探究△ABC的外接圆的圆心P位置,并求圆心P坐标;
(3)若D是抛物线上一动点,是否存在点D,使以P、B、C、D为顶点的四边形是梯形?如果存在,请直接写出满足条件的点D的坐标;如果不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)将点B(4,1)的坐标代入可得:16a+6+2=0,
解得:a=-,
故抛物线的解析式为y=-a2+x+2.
(2)∵抛物线的解析式为y=-x2+x+2,
∴点C的坐标为(0,2),点A的坐标为(-1,0),
∴AC2=AO2+OC2=5,BC2=OC2+OB2=20,AB2=(OA+OB)2=25,
∵AC2+BC2=AB2,
∴△ABC为直角三角形,
∴△ABC的外接圆的圆心P位置在斜边AB的中点处,
∴点P的坐标为(,0).
(3)存在点D的坐标.
①若BC为梯形的底边,过点P作BC的平行线,交抛物线于点D,
设直线BC的解析式为y=kx+b,
将点B、点C的坐标代入可得:,
解得:,
故直线BC的解析式为y=-+2,
故可设直线PD的解析式为y=-x+c,
将点P的坐标(,0)代入可得:-×+c=0,
解得:c=,
故直线PD的解析式为y=-x+,
联立抛物线与直线PD的解析式:,
解得:或,
即点D的坐标为(,)或(,).
②若BC为梯形的对角线,过点C作CD∥BP,交抛物线于点D,
此时点D的纵坐标为2,将y=2代入抛物线解析式可得点D的坐标为(3,2).
综上可得点D的坐标为:(,)或(,)或(3,2).
解析分析:(1)将点B的坐标代入可求出a的值,继而得出抛物线的解析式;
(2)分别求出AC、AB、BC的长度,利用勾股定理的逆定理可判断△ABC为直角三角形,从而确定△ABC的外接圆圆心在斜边的中点;
(3)分两种情况讨论,①BC为梯形的底边,②BC为梯形的对角线,分别求出点D的坐标即可.
点评:本题考查了二次函数的综合题,涉及了待定系数法求二次函数解析式、直角三角形的外接圆圆心及直线与抛物线的交点,涉及的知识点较多,对于此类综合性较强的题目,要求同学们熟练掌握各知识点,并能将所学知识点融会贯通.