Question

已知：拋物線y=ax²+（1-a）x+（5-2a）與x軸負(fù)半軸交于點A，與x軸正半軸交于點B，與y軸交于點C，tan∠CAO-tan∠CBO=2．
（1）當(dāng)拋物線的解析式及頂點D的坐標(biāo)；
（2）當(dāng)線段OB與線段OC長度相等時，在拋物線的對稱軸上取一點P，以點P為圓心作圓，使它與x軸和直線BD都相切，求點P的坐標(biāo)．

Answer 1

解：（1）設(shè)A（x₁，0）、B（x₂，0）
依題意：x₁＜0，x₂＞0
并且x₁、x₂是關(guān)于x的方程ax²+（1-a）x+（5-2a）=0的兩個實數(shù)根
∴△=（1-a）²-4a（5-2a）=9a²-22a+1＞0，x₁+x₂=，
x₁x₂=＜0
①當(dāng)點C在y軸正半軸上時，
∵C（0，5-2a）
∴OC=5-2a＞0
∵tan∠CAO-tan∠CBO=2 tan∠CAO=，tan∠CBO=
∴-=2
∵AO=-x₁，OB=x₂
∴=2
∴=2
∴=2
解得：a=-1
當(dāng)a=-1時符合題意
∴y=-x²+2x+7，即頂點D（1，8）
②當(dāng)點C在y軸負(fù)半軸上時，
∵C（0，5-2a）
∴CO=2a-5＞0
∵tan∠CAO-tan∠CBO=2tan∠CAO=，tan∠CBO=
∴=2
∵AO=-x₁，OB=x₂
∴=2
∴=2
∴=2
解得：a=3
當(dāng)a=3時符合題意
∴y=3x²-2x-1，頂點D（）
綜上所述，拋物線的解析式為y=-x²+2x+7或y=3x²-2x-1，相應(yīng)頂點D的坐標(biāo)為（1，8）或（）

（2）當(dāng)拋物線的解析式為y=-x²+2x+7時，B（1+2，0），C（0，7），OB＜OC，不合題意；
當(dāng)拋物線的解析式為y=3x²-2x-1時，B（1，0），C（0，-1），OB=CO
∴拋物線y=3x²-2x-1符合題意
作PE⊥x軸于點E，PF⊥BD于點F．
設(shè)點P的坐標(biāo)為（）
頂點D
∵⊙P與x軸、直線BD都相切
∴線段EP與線段FP長度相等
∵∠PDF=∠BDE，∠DFP=∠DEB
∴△DPF∽△DBE
∴
①當(dāng)點P在第一象限時，m＞0
∴=
∴m=
∴P（，）
②當(dāng)點P在第四象限時，點P一定在線段DE上，-＜m＜0
∴=
∴m=
∴P（，）
∴點P的坐標(biāo)為P（，）或P（，）．
分析：（1）先根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系，表示出OA、OB、OC的長，然后根據(jù)tan∠CAO-tan∠CBO=2即可得出關(guān)于a的方程，進而可求出a的值和拋物線的解析式．根據(jù)拋物線的解析式即可求出頂點D的坐標(biāo)．
（2）本題可先設(shè)出P點的坐標(biāo)，P點的橫坐標(biāo)為拋物線的對稱軸的值，縱坐標(biāo)的絕對值就是圓的半徑，連接PF后可根據(jù)相似三角形DPF和DEB求出圓的半徑的長，也就能求出P點的坐標(biāo)．
點評：本題著重考查了一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系、切線的性質(zhì)、三角形相似等知識點，綜合性強，考查學(xué)生分類討論，數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法．