(2013?澄海区模拟)如图,已知在平面直角坐标系中,二次函数y=x2-2x-3的图象与x轴分别交于A、B两点,与y
(2013?澄海区模拟)如图,已知在平面直角坐标系中,二次函数y=x2-2x-3的图象与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C.(1)求这个抛物线的对称轴及顶点坐标;(2...
(2013?澄海区模拟)如图,已知在平面直角坐标系中,二次函数y=x2-2x-3的图象与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C.(1)求这个抛物线的对称轴及顶点坐标;(2)若在x轴下方且平行于x轴的直线与该抛物线交于点M、N,若以MN为直径的圆与x轴相切,求该圆的半径;(3)在抛物线的对称轴l上是否存在点P,使△PAC为等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
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解答:解:(1)∵y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
∴抛物线的对称轴为x=1,顶点坐标为(1,-4);
(2)设所求圆的半径为r(r>0),M在N的左侧,
由题意可知所求圆的圆心在抛物线的对称轴
x=1上,
作NG⊥x轴于点G,
∵所求圆与x轴相切,MN∥x轴,且圆心在x轴下方,
∴N(r+1,-r),
∵N(r+1,-r)在抛物线y=x2-2x-3上,
∴-r=(r+1)2-2(r+1)-3,
解得,r=
(负值舍去)
∴r=
.
(3)∵抛物线的对称轴为x=1,设P(1,m),
在Rt△AOC中,AC2=1+32=10,
在Rt△APE中,PA2=m2+4,
在Rt△PCF中,PC2=(m+3)2+1=m2+6m+10,
①若PA=PC,则PA2=PC2,得:
m2+4=m2+6m+10,解得:m=-1;
②若PA=AC,则PA2=AC2,得:
m2+4=10,解得:m=±
;
③若PC=AC,则PC2=AC2,得:
m2+6m+10=10,解得:m=0或m=-6;
当m=-6时,P、A、C三点共线,不合题意,舍去,
∴符合条件的P点的坐标分别为:
P1(1,
)、P2 (1,?
)、P3 (1,-1),P4 (1,0).
∴抛物线的对称轴为x=1,顶点坐标为(1,-4);
(2)设所求圆的半径为r(r>0),M在N的左侧,
由题意可知所求圆的圆心在抛物线的对称轴
x=1上,
作NG⊥x轴于点G,
∵所求圆与x轴相切,MN∥x轴,且圆心在x轴下方,
∴N(r+1,-r),
∵N(r+1,-r)在抛物线y=x2-2x-3上,
∴-r=(r+1)2-2(r+1)-3,
解得,r=
?1±
| ||
2 |
∴r=
| ||
2 |
(3)∵抛物线的对称轴为x=1,设P(1,m),
在Rt△AOC中,AC2=1+32=10,
在Rt△APE中,PA2=m2+4,
在Rt△PCF中,PC2=(m+3)2+1=m2+6m+10,
①若PA=PC,则PA2=PC2,得:
m2+4=m2+6m+10,解得:m=-1;
②若PA=AC,则PA2=AC2,得:
m2+4=10,解得:m=±
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③若PC=AC,则PC2=AC2,得:
m2+6m+10=10,解得:m=0或m=-6;
当m=-6时,P、A、C三点共线,不合题意,舍去,
∴符合条件的P点的坐标分别为:
P1(1,
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