解题思路:(1)可根据A,B的坐标,用交点式二次函数通式来设出抛物线的解析式,进而可得出D,C的坐标.
(2)本题的关键是求出a的值.可通过相似三角形来求解,过D作DE⊥y轴于E,易知△DEC∽△COB,可通过得出的关于DE,CO,EC,OB的比例关系式,求出a的值.进而可求出抛物线的解析式.
(3)本题要分两种情况进行讨论.
①当∠BDQ=90°时,此时DQ是圆G的切线,设DQ交y轴于M,那么可通过求直线DM的解析式,然后联立抛物线的解析式即可求出Q点的坐标.
②当∠DBQ=90°时,可过Q作x轴的垂线,设垂足为F,先设出Q点的坐标,然后根据相似三角形DHB和BFQ得出的关于DH,BF,BH,FQ的比例关系式,求出Q点的坐标.
③当∠BQD=90°时,显然此时Q,C重合,因此Q点的坐标即为C点的坐标.
综上所述可得出符合条件的Q点的坐标.
(1)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-3)
则y=a(x2-2x-3)=a(x-1)2-4a
则点D的坐标为D(1,-4a)
点C的坐标为C(0,-3a)
(2)如图①所示,过点D作DE⊥y轴于E,如图①所示:
则有△DEC∽△COB
∴[DE/CO=
EC
OB]
∴[1
|−3a|=
|a|/3]
∴a2=1a=±1
故抛物线的解析式为y=x2-2x-3或y=-x2+2x+3;
(3)a<0时,a=-1,抛物线y=-x2+2x+3,
这时可以找到点Q,很明显,点C即在抛物线上,
又在⊙G上,∠BCD=90°,这时Q与C点重合,点Q坐标为Q(0,3).
如图②,若∠DBQ为90°,作QF⊥y轴于F,DH⊥x轴于H
可证Rt△DHB∽Rt△BFQ
有[DH/BF=
HB
FQ]
则点Q坐标(k,-k2+2k+3)
即[4/3−k=
2
k2−2k−3]
化简为2k2-3k-9=0
即(k-3)(2k+3)=0
解之为k=3或k=−
3
2.
由k=−
3
2得Q坐标:Q(−
3
2,−
9
4).
若∠BDQ为90°,
如图③,延长DQ交y轴于M,
作DE⊥y轴于E,DH⊥x轴于H
可证明△DEM∽△DHB
即[DE/DH=
EM
HB],
则[1/4=
EM
2]
得EM=
1
2,点M的坐标为(0,
7
2)DM所在的直线方程为y=
1
2x+
7
2
则y=
1
2x+
7
2与y=-x2+2x+3的解为x=
1
2,
得交点坐标Q为(
1
2,
15
4)
即满足题意的Q点有三个,(0,3),(−
3
2,−
9
4),(
1
2,
15
4).
点评:
本题考点: 二次函数综合题.
考点点评: 本题主要考查了二次函数解析式的确定、相似三角形的判定和应用、函数图象交点等知识,综合性强,考查学生分类讨论,数形结合的数学思想方法.