试题

题目:
青果学院(2013·巴中)如图,在平面直角坐标系中,坐标原点为O,A点坐标为(4,0),B点坐标为(-1,0),以AB的中点P为圆心,AB为直径作⊙P的正半轴交于点C.
(1)求经过A、B、C三点的抛物线所对应的函数解析式;
(2)设M为(1)中抛物线的顶点,求直线MC对应的函数解析式;
(3)试说明直线MC与⊙P的位置关系,并证明你的结论.
答案
解:(1)∵A(4,0),B(-1,0),
∴AB=5,半径是PC=PB=PA=
5
2

∴OP=
5
2
-1=
3
2

在△CPO中,由勾股定理得:OC=
CP2-OP2
=2,
∴C(0,2),
设经过A、B、C三点抛物线解析式是y=a(x-4)(x+1),
把C(0,2)代入得:2=a(0-4)(0+1),
∴a=-
1
2

∴y=-
1
2
(x-4)(x+1)=-
1
2
x2+
3
2
x+2,
答:经过A、B、C三点抛物线解析式是y=-
1
2
x2+
3
2
x+2.

(2)y=-
1
2
x2+
3
2
x+2=-
1
2
(x-
3
2
)
2
+
25
8

M(
3
2
25
8
),
设直线MC对应函数表达式是y=kx+b,
把C(0,2),M(
3
2
25
8
)代入得:
25
8
=
3
2
k+b
b=2
青果学院
解得:
k=
3
4
b=2

∴y=
3
4
x+2,
y=
3
4
x+2.
答:直线MC对应函数表达式是y=
3
4
x+2.

(3)MC与⊙P的位置关系是相切.
证明:设直线MC交x轴于D,
当y=0时,0=
3
4
x+2,
∴x=-
8
3
,OD=
8
3

∴D(-
8
3
,0),
在△COD中,由勾股定理得:CD2=22+(
8
3
)
2
=
100
9
=
400
36

PC2=(
5
2
)
2
=
25
4
=
225
36

PD2=(
5
2
+
8
3
-1)
2
=
625
36

∴CD2+PC2=PD2
∴∠PCD=90°,
∴PC⊥DC,
∵PC为半径,
∴MC与⊙P的位置关系是相切.
解:(1)∵A(4,0),B(-1,0),
∴AB=5,半径是PC=PB=PA=
5
2

∴OP=
5
2
-1=
3
2

在△CPO中,由勾股定理得:OC=
CP2-OP2
=2,
∴C(0,2),
设经过A、B、C三点抛物线解析式是y=a(x-4)(x+1),
把C(0,2)代入得:2=a(0-4)(0+1),
∴a=-
1
2

∴y=-
1
2
(x-4)(x+1)=-
1
2
x2+
3
2
x+2,
答:经过A、B、C三点抛物线解析式是y=-
1
2
x2+
3
2
x+2.

(2)y=-
1
2
x2+
3
2
x+2=-
1
2
(x-
3
2
)
2
+
25
8

M(
3
2
25
8
),
设直线MC对应函数表达式是y=kx+b,
把C(0,2),M(
3
2
25
8
)代入得:
25
8
=
3
2
k+b
b=2
青果学院
解得:
k=
3
4
b=2

∴y=
3
4
x+2,
y=
3
4
x+2.
答:直线MC对应函数表达式是y=
3
4
x+2.

(3)MC与⊙P的位置关系是相切.
证明:设直线MC交x轴于D,
当y=0时,0=
3
4
x+2,
∴x=-
8
3
,OD=
8
3

∴D(-
8
3
,0),
在△COD中,由勾股定理得:CD2=22+(
8
3
)
2
=
100
9
=
400
36

PC2=(
5
2
)
2
=
25
4
=
225
36

PD2=(
5
2
+
8
3
-1)
2
=
625
36

∴CD2+PC2=PD2
∴∠PCD=90°,
∴PC⊥DC,
∵PC为半径,
∴MC与⊙P的位置关系是相切.
考点梳理
二次函数综合题;解二元一次方程组;待定系数法求一次函数解析式;二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;勾股定理;勾股定理的逆定理;切线的判定.
(1)求出半径,根据勾股定理求出C的坐标,设经过A、B、C三点抛物线解析式是y=a(x-4)(x+1),把C(0,2)代入求出a即可;
(2)求出M的坐标,设直线MC对应函数表达式是y=kx+b,把C(0,2),M(
3
2
25
8
)代入得到方程组,求出方程组的解即可;
(3)根据点的坐标和勾股定理分别求出PC、DC、PD的平方,根据勾股定理的逆定理得出∠PCD=90°,即可求出答案.
本题主要考查对用待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,勾股定理及勾股定理的逆定理,解二元一次方程组,二次函数的最值,切线的判定等知识点的连接和掌握,能综合运用这些性质进行推理和计算是解此题的关键.
计算题;压轴题.
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