Question

已知過原點(diǎn)O的兩直線與圓心為M（0，4），半徑為2的圓相切，切點(diǎn)分別為P、Q，PQ交y軸于點(diǎn)K，拋物線經(jīng)過P、Q兩點(diǎn)，頂點(diǎn)為N（0，6），且與x軸交于A、B兩點(diǎn)．

（1）求點(diǎn)P的坐標(biāo)；

（2）求拋物線解析式；

（3）在直線y=nx+m中，當(dāng)n=0，m≠0時(shí)，y=m是平行于x軸的直線，設(shè)直線y=m與拋物線相交于點(diǎn)C、D，當(dāng)該直線與⊙M相切時(shí)，求點(diǎn)A、B、C、D圍成的多邊形的面積（結(jié)果保留根號(hào)）．

 

Answer 1

(1)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（，3）．

(2)拋物線的解析式為y=﹣x2+6

(3)點(diǎn)A、B、C、D圍成的多邊形的面積為4+2或6．

【解析】

試題分析：（1）由切線的性質(zhì)可得∠MPO=90°，由勾股定理可求出PO，由三角形PMO的面積利用面積法可求出PK，然后再運(yùn)用勾股定理可求出OK，就可得到點(diǎn)P的坐標(biāo)．

（2）可設(shè)頂點(diǎn)為（0，6）的拋物線的解析式為y=ax2+6，然后將點(diǎn)P的坐標(biāo)代入就可求出拋物線的解析式．

（3）直線y=m與⊙M相切有兩種可能，只需對(duì)這兩種情況分別討論就可求出對(duì)應(yīng)多邊形的面積．

試題解析：（1）如圖1，

∵⊙M與OP相切于點(diǎn)P，

∴MP⊥OP，即∠MPO=90°．

∵點(diǎn)M（0，4）即OM=4，MP=2，

∴OP=2．

∵⊙M與OP相切于點(diǎn)P，⊙M與OQ相切于點(diǎn)Q，

∴OQ=OP，∠POK=∠QOK．

∴OK⊥PQ，QK=PK．

∴PK=．

∴OK==3．

∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為（，3）．

（2）如圖2，

設(shè)頂點(diǎn)為（0，6）的拋物線的解析式為y=ax2+6，

∵點(diǎn)P（，3）在拋物線y=ax2+6上，

∴3a+6=3．

解得：a=﹣1．

則該拋物線的解析式為y=﹣x2+6．

（3）當(dāng)直線y=m與⊙M相切時(shí)，

則有=2．

解得；m1=2，m2=6．

①m=2時(shí)，如圖3，

則有OH=2．

當(dāng)y=2時(shí)，解方程﹣x2+6=2得：x=±2，

則點(diǎn)C（2，2），D（﹣2，2），CD=4．

同理可得：AB=2．

則S梯形ABCD=（DC+AB）•OH=×（4+2）×2=4+2．

②m=6時(shí)，如圖4，

此時(shí)點(diǎn)C、點(diǎn)D與點(diǎn)N重合．

S△ABC=AB•OC=×2×6=6．

綜上所述：點(diǎn)A、B、C、D圍成的多邊形的面積為4+2或6．

考點(diǎn)：1、解一元二次方程；2、待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式；3、勾股定理；4、切線長定理．