Question

如圖，已知點(diǎn)A（-1，0），B（4，0），點(diǎn)C在y軸的正半軸上，且∠ACB=90°，拋物線y=ax²+bx+c經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，其頂點(diǎn)為M．
（1）求拋物線y=ax²+bx+c的解析式；
（2）試判斷直線CM與以AB為直徑的圓的位置關(guān)系，并加以證明；
（3）在拋物線上是否存在點(diǎn)N，使得S_△BCN=4？如果存在，那么這樣的點(diǎn)有幾個(gè)？如果不存在，請(qǐng)說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）Rt△ACB中，OC⊥AB，利用射影定理能求出OC的長，即可確定C點(diǎn)坐標(biāo)，再利用待定系數(shù)法能求出該拋物線的解析式．
（2）此題的解法有兩種：①過AB的中點(diǎn)作直線CM的垂線，比較該垂線段與AB的一半（半徑）的大小關(guān)系，若兩者相等，則直線CM與AB為直徑的圓相切；若該垂線段小于半徑長，則兩者的位置關(guān)系為相交；若該垂線段大于半徑長，則兩者的位置關(guān)系為相離；
②連接AB中點(diǎn)（設(shè)為點(diǎn)D）和點(diǎn)C，根據(jù)直角三角形的性質(zhì)知：CD為⊙D的半徑長，那么只需判斷CD是否與CM垂直即可，若垂直，則直線CM與⊙D相切；若不垂直，則相交．
（3）先求出線段BC的長，根據(jù)△BCN的面積，可求出BC邊上的高，那么做直線l，且直線l與直線BC的長度正好等于BC邊上的高，那么直線l與拋物線的交點(diǎn)即為符合條件的N點(diǎn)．
解答：解：（1）Rt△ACB中，OC⊥AB，AO=1，BO=4；
由射影定理，得：OC²=OA•OB=4，則OC=2，即點(diǎn)C（0，2）；
設(shè)拋物線的解析式為：y=a（x+1）（x-4），將C點(diǎn)代入上式，得：
2=a（0+1）（0-4），a=-，
∴拋物線的解析式：y=-（x+1）（x-4）=-x²+x+2；

（2）直線CM與以AB為直徑的圓相切．理由如下：
如右圖，設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與x軸的交點(diǎn)為D，連接CD．
由于A、B關(guān)于拋物線的對(duì)稱軸對(duì)稱，則點(diǎn)D為Rt△ABC斜邊AB的中點(diǎn)，CD=AB．
由（1）知：y=-（x+1）（x-4）=-（x-）²+，
則點(diǎn)M（，），ME=-2=；
而CE=OD=，OC=2；
∴ME：CE=OD：OC，又∠MEC=∠COD=90°，
∴△COD∽△CEM，
∴∠CME=∠CDO，
∴∠CME+∠CDM=∠CDO+∠CDM=90°，
而CD等于⊙D的半徑長，所以直線CM與以AB為直徑的圓相切；

（3）由B（4，0）、C（0，2）得：BC=2；
則：S_△BCN=BC•h=×2×h=4，h=；
過點(diǎn)B作BF⊥BC，且使BF=h=，過F作直線l∥BC交x軸于G．
Rt△BFG中，sin∠BGF=sin∠CBO=，BG=BF÷sin∠BGF=÷=4；
∴G（0，0）或（8，0）．
易知直線BC：y=-x+2，則可設(shè)直線l：y=-x+b，代入G點(diǎn)坐標(biāo)，得：b=0或b=4，則：
直線l：y=-x或y=-x+4；
聯(lián)立拋物線的解析式后，可得：
或，
則 N₁（2+2，-1-）、N₂（2-2，-1+）、N₃（2，3）．
點(diǎn)評(píng)：該題考查了二次函數(shù)解析式的確定、函數(shù)圖象交點(diǎn)坐標(biāo)的求法、圖形面積的求法以及直線與圓的位置關(guān)系等重點(diǎn)知識(shí)，（3）題中，直線l可能在B點(diǎn)左側(cè)也可能在其右側(cè)，一定要將所有情況都考慮到．