(2013?白云区一模)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点A在x轴上,与y轴的交点为B(0,-1),且b=-4ac.(
(2013?白云区一模)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点A在x轴上,与y轴的交点为B(0,-1),且b=-4ac.(1)求点A的坐标;(2)求抛物线的解析式;(...
(2013?白云区一模)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点A在x轴上,与y轴的交点为B(0,-1),且b=-4ac.(1)求点A的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否存在一点C,使以BC为直径的圆经过抛物线的顶点A?若不存在,说明理由;若存在,求出点C的坐标,并求出此时圆的圆心点P的坐标.
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(1)把B(0,-1)代入y=ax2+bx+c中,得c=-1,
由b=-4ac,得b=4a.
∵A为抛物线的顶点,
∴其横坐标为x=-
=-2,即点A的坐标为A(-2,0);
(2)把点A的坐标(-2,0)代入抛物线解析式中,可得4a-2b-1=0,
把b=4a代入上式,得a=-
,
则b=-1,
故抛物线的解析式为:y=-
x2-x-1;
(3)点C存在.
设符合题意的点C坐标为(x,y),如图1,
方法一:过点C作CD⊥x轴于点D,
连结AB、AC,
∵A在以BC为直径的圆上,
∴∠BAC=90°,
∴Rt△AOB∽Rt△CDA,
∴可得
=
,从而OB?CD=AO?AD,
∴1?(-y)=2?|x-(-2)|,-y=2|x+2|,
-y=2[-(x+2)],得y=2x+4,
又∵y=-
x2-x-1,
∴-
x2-x-1=2x+4,
整理得:x2+12x+20=0,
解得x1=-10,x2=-2,
从而得y1=-16,y2=0.
即点C的坐标为(-10,-16)或(-2,0);
方法二:过点C作CD⊥x轴于点D,
连结AB、AC,过点B作BE⊥CD于点E,
则E点坐标为E(x,-1),
在Rt△AOB中,AB2=AO2+BO2=5,
在Rt△ACD中,AC2=AD2+CD2=(x+2)2+y2,
在Rt△BCE中,BC2=BE2+CE2=x2+(y+1)2,
在Rt△ABC中,BC2=AB2+AC2,
故可得:x2+(y+1)2=5+(x+2)2+y2,
化简整理得y=2x+4,
又y=-
x2-x-1,故-
x2-x-1=2x+4,
整理得:x2+12x+20=0,解得x1=-10,x2=-2;
从而得y1=-16,y2=0.
即点C的坐标为(-10,-16)或(-2,0);
∵P为圆心,
∴P为直径BC的中点.
当点C坐标为(-10,-16)时,
取OD的中点P1,则P1的坐标为(-5,0);
连结PP1,过点B作BE⊥CD,垂足为点E,交PP1为于点F,如图2,
则四边形BODE为矩形,
点E的坐标为E(-10,-1),F点的坐标为F(-5,-1),
∵PF为△BCE的中位线,
∴PF=
CE=
|-16-(-1)|=
,
∴PP1=PF+FP1=
,
∴P(-5,-
);
当点C坐标为(-2,0)时,点C与点A重合,
取OA的中点P2,则P2的坐标为(-1,0),
连结PP2,则PP2为△OAB的中位线,
∴PP2=
OB=
,
∴P(-1,-
),
故点P的坐标为(-5,-
)或(-1,-
由b=-4ac,得b=4a.
∵A为抛物线的顶点,
∴其横坐标为x=-
b |
2a |
(2)把点A的坐标(-2,0)代入抛物线解析式中,可得4a-2b-1=0,
把b=4a代入上式,得a=-
1 |
4 |
则b=-1,
故抛物线的解析式为:y=-
1 |
4 |
(3)点C存在.
设符合题意的点C坐标为(x,y),如图1,
方法一:过点C作CD⊥x轴于点D,
连结AB、AC,
∵A在以BC为直径的圆上,
∴∠BAC=90°,
∴Rt△AOB∽Rt△CDA,
∴可得
AO |
CD |
OB |
AD |
∴1?(-y)=2?|x-(-2)|,-y=2|x+2|,
-y=2[-(x+2)],得y=2x+4,
又∵y=-
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∴-
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整理得:x2+12x+20=0,
解得x1=-10,x2=-2,
从而得y1=-16,y2=0.
即点C的坐标为(-10,-16)或(-2,0);
方法二:过点C作CD⊥x轴于点D,
连结AB、AC,过点B作BE⊥CD于点E,
则E点坐标为E(x,-1),
在Rt△AOB中,AB2=AO2+BO2=5,
在Rt△ACD中,AC2=AD2+CD2=(x+2)2+y2,
在Rt△BCE中,BC2=BE2+CE2=x2+(y+1)2,
在Rt△ABC中,BC2=AB2+AC2,
故可得:x2+(y+1)2=5+(x+2)2+y2,
化简整理得y=2x+4,
又y=-
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整理得:x2+12x+20=0,解得x1=-10,x2=-2;
从而得y1=-16,y2=0.
即点C的坐标为(-10,-16)或(-2,0);
∵P为圆心,
∴P为直径BC的中点.
当点C坐标为(-10,-16)时,
取OD的中点P1,则P1的坐标为(-5,0);
连结PP1,过点B作BE⊥CD,垂足为点E,交PP1为于点F,如图2,
则四边形BODE为矩形,
点E的坐标为E(-10,-1),F点的坐标为F(-5,-1),
∵PF为△BCE的中位线,
∴PF=
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∴PP1=PF+FP1=
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∴P(-5,-
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当点C坐标为(-2,0)时,点C与点A重合,
取OA的中点P2,则P2的坐标为(-1,0),
连结PP2,则PP2为△OAB的中位线,
∴PP2=
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∴P(-1,-
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故点P的坐标为(-5,-
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