如图,已知点A的坐标是(-1,0),点B的坐标是(9,0),以AB为直径作⊙O′,交y轴的负半轴于点C,连接AC,BC,

1个回答

  • (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

    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

    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

    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

    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

    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).

    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