Question

【題目】如圖，拋物線的表達(dá)式為y=ax2+4ax+4a-1（a≠0），它的圖像的頂點(diǎn)為A，與x軸負(fù)半軸相交于點(diǎn)B、點(diǎn)C（點(diǎn)B在點(diǎn)C左側(cè)），與y軸交于點(diǎn)D，連接AO交拋物線于點(diǎn)E，且S△AEC:S△CEO=1:3.

（1）求點(diǎn)A的坐標(biāo)和拋物線表達(dá)式；

（2）在拋物線的對(duì)稱軸上是否存在一點(diǎn)P，使得△BDP的內(nèi)心也在對(duì)稱軸上，若存在，求點(diǎn)P的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由；

（3）連接BD，點(diǎn)Q是y軸左側(cè)拋物線上的一點(diǎn)，若以Q為圓心，為半徑的圓與直線BD相切，求點(diǎn)Q的坐標(biāo).

Answer 1

【答案】（1）拋物線表達(dá)式為y=x2+4x+3 ；（2）P（-2，-3）；（3）Q（-4，3）.

【解析】

（1）根據(jù)拋物線的對(duì)稱軸易求得頂點(diǎn)坐標(biāo)，再根據(jù)S△AEC:S△CEO=1:3，求得OE：OA=3:4，再證得△OFE∽△OMA，求得點(diǎn)E的坐標(biāo)，從而求得答案；

（2）根據(jù)內(nèi)心的定義知∠BPM=∠DPM，設(shè)點(diǎn)P（-2，b），根據(jù)三角函數(shù)的定義求得，繼而求得的值，從而求得答案；

（3）設(shè)Q（m，m2+4m+3），分類討論，①點(diǎn)Q在BD左上方拋物線上，②點(diǎn)Q在BD下方拋物線上，利用的不同計(jì)算方法求得的值，從而求得答案.

（1）由拋物線y=ax2+4ax+4a-1得對(duì)稱軸為直線，當(dāng)時(shí)，，

∴ ，

∵S△AEC:S△CEO=1:3 ，

∴AE：OE=1:3 ，

∴OE：OA=3:4，

過(guò)點(diǎn)E作EF⊥x軸，垂足為點(diǎn)F，設(shè)對(duì)稱軸與x軸交點(diǎn)為M，如圖，

∵EF//AM ，

∴△OFE∽△OMA ，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

把點(diǎn)代入拋物線表達(dá)式y=ax2+4ax+4a-1得

，

解得：a=1，

∴拋物線表達(dá)式為：y=x2+4x+3 ；

（2）三角形的內(nèi)心是三個(gè)角平分線的交點(diǎn)，

∴∠BPM=∠DPM，

過(guò)點(diǎn)D作DH⊥AM，垂足為點(diǎn)H，設(shè)點(diǎn)P（-2，b），

∵tan∠BPM=tan∠DPM ，

∴，

∴，

∴，

∴P（-2，-3），

（3）∵拋物線表達(dá)式為：y=x2+4x+3 ，

∴拋物線與軸和軸的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為：B(-3，0) ，C(-1，0) ，D(0，3) ，

∴，

∴

設(shè)Q（m，m2+4m+3），

①點(diǎn)Q在BD左上方拋物線上，如圖：作BG⊥x軸交BD于G，QF⊥x軸交于F，作QE⊥BD于E，

設(shè)直線QD的解析式為：，

∵點(diǎn)Q的坐標(biāo)為（m，m2+4m+3）代入得：，

∴直線QD的解析式為：，

當(dāng)時(shí)，，

∴點(diǎn)G的坐標(biāo)為； ，

∴

，

∵，

∴，

即：，

解得：或(不合題意，舍去) ，

∴點(diǎn)的坐標(biāo)為：）；

②點(diǎn)Q在BD下方拋物線上，如圖：QF⊥x軸交于F，交BD于G，作QE⊥BD于E，

設(shè)直線BD的解析式為：，

將點(diǎn)B(-3，0)代入得：，

∴直線BD的解析式為：，

當(dāng)時(shí)，，

∴點(diǎn)G的坐標(biāo)為； ，

∴

，

∵，

∴，

即：，

∵

∴方程無(wú)解，

綜上：點(diǎn)的坐標(biāo)為：）.