题目:
如图,在平面直角坐标系中,有点M(0,-3),⊙M与x轴交于点A、B(点A在点 B的左侧),与y轴交于点C、E;抛物线y=ax
2+bx-8(a≠0)经过A、C两点,点D是抛物线的顶点;
(1)求点A、B、C的坐标;
(2)试探究:当a取何值时,抛物线y=ax
2+bx-8(a≠0)的对称轴与⊙M相切?
(3)当点D在第四象限内时,连接BC、BD,且
tan∠CBD=.
①试确定a的值;
②设此时的抛物线与x轴的另一个交点是点F,在抛物线的对称轴上找一点T,使|TM-TF|达到最大,请求出最大值与点T的坐标.
答案
解:(1)连接MA,由题意得:OC=8,OM=3,MC=8-3=5,则MA=5,
∴OA=OB=4,
∴点A、点B、点C的坐标分别是(-4,0)、(4,0)、(0,-8),…(6分)
(2)∵抛物线y=ax
2+bx-8(a≠0)经过点A,

∴0=16a-4b-8,
∴b=4a-2;
此时,y=ax
2+(4a-2)x-8(a≠0),
它的对称轴是直线:x=
-=
-2+;
要使抛物线的对称轴与⊙M相切,则
-2+=±5,
当a=
或a=
-时,抛物线的对称轴与⊙M相切;…(4分)
(3)①在Rt△BOC中,
tan∠BCO==,又
tan∠CBD=,
则∠BCO=∠CBD,
∴BD∥OC,
又∵OC⊥AB,
∴BD⊥AB,
即得:
-2+=4,
∴a=
;…(2分)
②如答图,由对称性,此时,抛物线与x轴的另一个交点F的坐标是(12,0),
由三角形的两边之差小于第三边的性质可知:|TM-TF|≤MF,要使|TM-TF|达到最大,
则点T应在线段MF的延长线,但不可能同时在抛物线的对称轴上,
故达不到最大值是线段MF的长;
而由对称性,TF=TA,则|TM-TF|=|TM-TA|≤MA,
因此,当点T是MA的延长线与对称轴的交点时,|TM-TF|达到最大,最大值是5;
∵BD∥OC,又OA=OB,
∴BT=6,
∴点T的坐标是(4,-6);[也可求出MA所在直线的一次函数,再求点T坐标]…(2分)
解:(1)连接MA,由题意得:OC=8,OM=3,MC=8-3=5,则MA=5,
∴OA=OB=4,
∴点A、点B、点C的坐标分别是(-4,0)、(4,0)、(0,-8),…(6分)
(2)∵抛物线y=ax
2+bx-8(a≠0)经过点A,

∴0=16a-4b-8,
∴b=4a-2;
此时,y=ax
2+(4a-2)x-8(a≠0),
它的对称轴是直线:x=
-=
-2+;
要使抛物线的对称轴与⊙M相切,则
-2+=±5,
当a=
或a=
-时,抛物线的对称轴与⊙M相切;…(4分)
(3)①在Rt△BOC中,
tan∠BCO==,又
tan∠CBD=,
则∠BCO=∠CBD,
∴BD∥OC,
又∵OC⊥AB,
∴BD⊥AB,
即得:
-2+=4,
∴a=
;…(2分)
②如答图,由对称性,此时,抛物线与x轴的另一个交点F的坐标是(12,0),
由三角形的两边之差小于第三边的性质可知:|TM-TF|≤MF,要使|TM-TF|达到最大,
则点T应在线段MF的延长线,但不可能同时在抛物线的对称轴上,
故达不到最大值是线段MF的长;
而由对称性,TF=TA,则|TM-TF|=|TM-TA|≤MA,
因此,当点T是MA的延长线与对称轴的交点时,|TM-TF|达到最大,最大值是5;
∵BD∥OC,又OA=OB,
∴BT=6,
∴点T的坐标是(4,-6);[也可求出MA所在直线的一次函数,再求点T坐标]…(2分)