Question

如圖，直角坐標系中，O為坐標原點，A點坐標為（-3，0），B點坐標為（12，0），以AB為直徑作⊙P與y軸的負半軸交于點C．拋物線y=ax²+bx+c經(jīng)過A、B、C三點，其頂點為M點．
（1）求此拋物線的解析式；
（2）設(shè)點D是拋物線與⊙P的第四個交點（除A、B、C三點以外），求直線MD的解析式；
（3）判定（2）中的直線MD與⊙P的位置關(guān)系，并說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）由已知條件求出C點的坐標，再把A，B，C點的坐標代入即可求出此拋物線的解析式；
（2）由圓的對稱性和拋物線的對稱性可知C和D關(guān)于直線PM對稱，由C的坐標即可求出D點的坐標，根據(jù)拋物線的解析式可求出M的坐標，設(shè)直線MD的解析式y(tǒng)=kx+b，把M，D的坐標代入求出k和b的值即可；
（3）直線MD與⊙P的位置關(guān)系設(shè)直線DM和x軸交于E，連接PM則PM⊥OE，過P作PD′⊥ME于D′，設(shè)y=0，則y=x-=0，則可求出OE的長，根據(jù)勾股定理求出ME，在根據(jù)三角形的面積為定值可求出PD′的長，和圓P的半徑比較大小即可判定（2）中的直線MD與⊙P的位置關(guān)系．
解答：解：（1）連接PC，
∵A點坐標為（-3，0），B點坐標為（12，0），
∴AB=15，
∴AP=BP=PC=7.5，
∴OP=7.5-3=4.5，
∴OC==6，
∴C（0，-6）
把A（-3，0），B（12，0），C（0，6）代入y=ax²+bx+c得：
，
解得：，
∴y=x²-x-6；

（2）∵y=x²-x-6=（x-）x²-；
∴M（，-），
∵P是圓的圓心，
∴PM是圓的對稱軸，PM是拋物線的對稱軸，
∵C（0，-6），
∴D（9，-6），
設(shè)直線MD的解析式y(tǒng)=kx+b，把D（9，-6）和M（，-）代入得：
，
解得：，
∴y=x-；

（3）設(shè)直線DM和x軸交于E，連接PM，則PM⊥OE，過P作PD′⊥ME于D′，
設(shè)y=0，則y=x-=0，
∴x=17，
∴OE=17，∴E（17，0），
∴PE=17-4.5=12.5，
∵PM=，
∴ME==，
∵PM•PE=PD′•EM，
∴PD′==7.5，
∴PD′等于圓的半徑，
∴直線MD與⊙P的位置關(guān)系是相切．
點評：本題考查了用待定系數(shù)法求一次函數(shù)和二次函數(shù)的解析式、二次函數(shù)的性質(zhì)、頂點坐標的求法、一次函數(shù)和坐標軸的交點、圓的性質(zhì)、切線的判定以及勾股定理的運用，題目的綜合性很強，難度不小．