问题详情:
如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴分别交于点A、B,与y轴交于点C,且OA=1,OB=3,顶点为D,对称轴交x轴于点Q.
(1)求抛物线对应的二次函数的表达式;
(2)点P是抛物线的对称轴上一点,以点P为圆心的圆经过A、B两点,且与直线CD相切,求点P的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得△DCM∽△BQC?如果存在,求出点M的坐标;如果不存在,请说明理由.
【回答】
解:(1)∵OA=1,OB=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0).
代入y=﹣x2+bx+c,得
解得 b=2,c=3.
∴抛物线对应二次函数的表达式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)如图,设直线CD切⊙P于点E.连结PE、PA,作CF⊥DQ于点F.
∴PE⊥CD,PE=PA.
由y=﹣x2+2x+3,得
对称轴为直线x=1,C(0,3)、D(1,4).
∴DF=4﹣3=1,CF=1,
∴DF=CF,
∴△DCF为等腰直角三角形.
∴∠CDF=45°,
∴∠EDP=∠EPD=45°,
∴DE=EP,
∴△DEP为等腰三角形.
设P(1,m),
∴EP2=(4﹣m)2.
在△APQ中,∠PQA=90°,
∴AP2=AQ2+PQ2=[1﹣(﹣1)]2+m2
∴(4﹣m)2=[1﹣(﹣1)]2+m2.
整理,得m2+8m﹣8=0
解得,m=﹣4±2.
∴点P的坐标为(1,﹣4+2)或(1,﹣4﹣2).
(3)存在点M,使得△DCM∽△BQC.
如图,连结CQ、CB、CM,
∵C(0,3),OB=3,∠COB=90°,
∴△COB为等腰直角三角形,
∴∠CBQ=45°,BC=3.
由(2)可知,∠CDM=45°,CD=,
∴∠CBQ=∠CDM.
∴△DCM∽△BQC分两种情况.
当=时,
∴=,解得 DM=.
∴QM=DQ﹣DM=4﹣=.
∴M1(1,).
当时,
∴=,解得 DM=3.
∴QM=DQ﹣DM=4﹣3=1.
∴M2(1,1).
综上,点M的坐标为(1,)或(1,1).
知识点:二次函数与一元二次方程
题型:解答题