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如图 在平面直角坐标系中 矩形OABC的顶点A的坐标为(4 0) 点C的坐标为(0 2)

时间:2021-12-01 07:02:30

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如图 在平面直角坐标系中 矩形OABC的顶点A的坐标为(4 0) 点C的坐标为(0 2)

问题补充:

如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A的坐标为(4,0),点C的坐标为(0,2),O为坐标原点.设P点在第一象限,以P为圆心,半径为1的⊙P与y轴及矩形OABC的边BC都相切.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过O、P、A三点.

(1)求抛物线的解析式;

(2)若⊙P与矩形OABC组合得到的图形的面积能被一条直线l平分,求这条直线l的解析式;

(3)若点N在抛物线上,问x轴上是否存在点M,使得以M为圆心的⊙M能与△PAN的三边PA、PN、AN所在直线都相切?若存在,请求出M点的坐标;若不存在,请说明理由.

答案:

解:(1)∵O(0,0),P(1,3),A(4,0),

在抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上,

∴,

即,

所以抛物线的解析式为:y=-x2+4x.

(2)连接AC、OB相交于Q,则Q是矩形OABC的对称中心,

∵P是⊙P的对称中心,

∴PQ平分⊙P与矩形OABC组合得到的图形的面积

设PQ的解析式为y=kx+b,∵P(1,3)、Q(2,1)

∴,

∴,

所以PQ解析式为y=-2x+5.

(3)假设x轴上存在点M,使得⊙M与△PAN的三边PA、PN、AN所在的直线都相切,

则有如下两种情形:

①当⊙M与△PAN的三边PA、PN、AN相切时,则M是△PAN的内心.

∵M在x轴上,

∴x轴为∠PAN的平分线,

∴P(1,3)关于x轴的对称点G(1,-3)在AN上,

所以AN的解析式为:y=x-4,

由得到N(-1,-5)

作PR⊥ox轴于R,∵PR=3=AR,

∴∠PAO=45°,

在等腰直角△ARP中,PR=3=AR,

作NH⊥ox轴于H,因为AN的解析式为:y=x-4,

所以∠NAH=45°,

∵在等腰直角△AHN中,AH=5,NH=3,

∴,在Rt△NAP中,

∴Rt△NAP的内切圆⊙M的半径,

∴,

∴,0).

②当⊙M与△PAN的边AP、AN的延长线相切于J、S,且与AN边相切于R时,则M是△PAN的旁心.

由①Rt△NAP的三边长度分别为:,,

∴NS=NR,PR=PJ,

∴旁切圆的半径,

∴,,0).

综上所述:x轴上存在点M,

使得⊙M与△PAN的三边PA、PN、AN所在的直线都相切,0)、,0).

解析分析:(1)将三点坐标代入所设的解析式方程可得abc的值,进而可得解析式;

(2)连接AC、OB相交于Q,易得Q是矩形OABC的对称中心,进而设其方程为y=kx+b,代入PQ的坐标可得

如图 在平面直角坐标系中 矩形OABC的顶点A的坐标为(4 0) 点C的坐标为(0 2) O为坐标原点.设P点在第一象限 以P为圆心 半径为1的⊙P与y轴及矩形OAB

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