(1)∵以AB为直径作⊙O′,交y轴的负半轴于点C,
∴∠OCA+∠OCB=90°,
又∵∠OCB+∠OBC=90°,
∴∠OCA=∠OBC,
又∵∠AOC=∠COB=90°,
∴△AOC ∽ △COB,(1分)
∴
OA
OC =
OC
OB .
又∵A(-1,0),B(9,0),
∴
1
OC =
OC
9 ,
解得OC=3(负值舍去).
∴C(0,-3),
故设抛物线解析式为y=a(x+1)(x-9),
∴-3=a(0+1)(0-9),解得a=
1
3 ,
∴二次函数的解析式为y=
1
3 (x+1)(x-9),
即y=
1
3 x 2-
8
3 x-3.(4分)
(2)∵AB为O′的直径,且A(-1,0),B(9,0),
∴OO′=4,O′(4,0),(5分)
∵点E是AC延长线上一点,∠BCE的平分线CD交⊙O′于点D,
∴∠BCD=
1
2 ∠BCE=
1
2 ×90°=45°,
连接O′D交BC于点M,
则∠BO′D=2∠BCD=2×45°=90°,OO′=4,O′D=
1
2 AB=5.
∴O′D⊥x轴
∴D(4,-5).(6分)
∴设直线BD的解析式为y=kx+b(k≠0)
∴
9k+b=0
4k+b=-5 (7分)
解得
k=1
b=-9
∴直线BD的解析式为y=x-9.(8分)
(3)假设在抛物线上存在点P,使得∠PDB=∠CBD,
解法一:设射线DP交⊙O′于点Q,则
BQ =
CD .
分两种情况(如图所示):
①∵O′(4,0),D(4,-5),B(9,0),C(0,-3).
∴把点C、D绕点O′逆时针旋转90°,使点D与点B重合,则点C与点Q 1重合,
因此,点Q 1(7,-4)符合
BQ =
CD ,
∵D(4,-5),Q 1(7,-4),
∴用待定系数法可求出直线DQ 1解析式为y=
1
3 x-
19
3 .(9分)
解方程组
y=
1
3 x-
19
3
y=
1
3 x 2 -
8
3 x-3
得
x 1 =
9-
41
2
y 1 =
-29-
41
6 或
x 2 =
9+
41
2
y 2 =
-29+
41
6
∴点P 1坐标为(
9+
41
2 ,
-29+
41
6 ),坐标为(
9-
41
2 ,
-29-
41
6 )不符合题意,舍去.(10分)
②∵Q 1(7,-4),
∴点Q 1关于x轴对称的点的坐标为Q 2(7,4)也符合
BQ =
CD .
∵D(4,-5),Q 2(7,4).
∴用待定系数法可求出直线DQ 2解析式为y=3x-17.(11分)
解方程组
y=3x-17
y=
1
3 x 2 -
8
3 x-3
得
x 1 =3
y 1 =-8 ,
即
x 2 =14
y 2 =25
∴点P 2坐标为(14,25),坐标为(3,-8)不符合题意,舍去.(12分)
∴符合条件的点P有两个:P 1(
9+
41
2 ,
-29+
41
6 ),P 2(14,25).
解法二:分两种情况(如图所示):
①当DP 1∥ CB时,能使∠PDB=∠CBD.
∵B(9,0),C(0,-3).
∴用待定系数法可求出直线BC解析式为y=
1
3 x-3.
又∵DP 1∥ CB,
∴设直线DP 1的解析式为y=
1
3 x+n.
把D(4,-5)代入可求n=-
19
3 ,
∴直线DP 1解析式为y=
1
3 x-
19
3 .(9分)
解方程组
y=
1
3 x-
19
3
y=
1
3 x 2 -
8
3 x-3
得
x 1 =
9-
41
2
y 1 =
-29-
41
6 或
x 2 =
9+
41
2
y 2 =
-29+
41
6
∴点P 1坐标为(
9+
41
2 ,
-29+
41
6 )或(
9-
41
2 ,
-29-
41
2 )(不符合题意舍去).(10分)
②在线段O′B上取一点N,使BN=DM时,得△NBD≌△MDB(SAS),
∴∠NDB=∠CBD.
由①知,直线BC解析式为y=
1
3 x-3.
取x=4,得y=-
5
3 ,
∴M(4,-
5
3 ),
∴O′N=O′M=
5
3 ,
∴N(
17
3 ,0),
又∵D(4,-5),
∴直线DN解析式为y=3x-17.(11分)
解方程组
y=3x-17
y=
1
3 x 2 -
8
3 x-3
得
x 1 =3
y 1 =-8 ,
x 2 =14
y 2 =25
∴点P 2坐标为(14,25),坐标为(3,-8)不符合题意,舍去.(12分)
∴符合条件的点P有两个:P 1(
9+
41
2 ,
-29+
41
6 ),P 2(14,25).
解法三:分两种情况(如图所示):
①求点P 1坐标同解法二.(10分)
②过C点作BD的平行线,交圆O′于G,
此时,∠GDB=∠GCB=∠CBD.
由(2)题知直线BD的解析式为y=x-9,
又∵C(0,-3)
∴可求得CG的解析式为y=x-3,
设G(m,m-3),作GH⊥x轴交于x轴与H,
连接O′G,在Rt△O′GH中,利用勾股定理可得,m=7,
由D(4,-5)与G(7,4)可得,
DG的解析式为y=3x-17,(11分)
解方程组
y=3x-17
y=
1
3 x 2 -
8
3 x-3
得
x 1 =3
y 1 =-8 ,
即
x 2 =14
y 2 =25
∴点P 2坐标为(14,25),坐标为(3,-8)不符合题意舍去.(12分)
∴符合条件的点P有两个:P 1(
9+
41
2 ,
-29+
41
6 ),P 2(14,25).
说明:本题解法较多,如有不同的正确解法,请按此步骤给分.
过B作BM⊥CD于M,
B(9,0),C(0,-3),由勾股定理得:BC=
3 2 +9 2 =3
10 ,
∵∠BCD=45°,
∴BM=CM,
由勾股定理得:BM=3