Question

如圖，已知二次函數(shù)y=ax²+bx+c的象經(jīng)過A（-1，0）、B（3，0）、N（2，3）三點(diǎn)，且與y軸交于點(diǎn)C．
（1）求這個二次函數(shù)的解析式，并寫出頂點(diǎn)M及點(diǎn)C的坐標(biāo)；
（2）若直線y=kx+d經(jīng)過C、M兩點(diǎn)，且與x軸交于點(diǎn)D，試證明四邊形CDAN是平行四邊形；
（3）點(diǎn)P是這個二次函數(shù)的對稱軸上一動點(diǎn)，請?zhí)剿鳎菏欠翊嬖谶@樣的點(diǎn)P，使以點(diǎn)P為圓心的圓經(jīng)過A、B兩點(diǎn)，并且與直線CD相切？如果存在，請求出點(diǎn)P的坐標(biāo)；如果不存在，請說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)題意將點(diǎn)A，B，N的坐標(biāo)代入函數(shù)解析式，組成方程組即可求得；
（2）求得點(diǎn)C，M的坐標(biāo)，可得直線CM的解析式，可求得點(diǎn)D的坐標(biāo)，即可得到CD=，AN=，AD=2，CN=2，根據(jù)平行四邊形的判定定理可得四邊形CDAN是平行四邊形；
（3）假設(shè)存在這樣的點(diǎn)P，使以點(diǎn)P為圓心的圓經(jīng)過A、B兩點(diǎn)，并且與直線CD相切，因為這個二次函數(shù)的對稱軸是直線x=1，故可設(shè)P（1，y），則PA是圓的半徑且PA²=y²+2²，
過P做直線CD的垂線，垂足為Q，則PQ=PA時以P為圓心的圓與直線CD相切．
由第（2）小題易得：△MDE為等腰直角三角形，故△PQM也是等腰直角三角形，繼而求得滿足題意的點(diǎn)P存在，其坐標(biāo)為（1，）或（1，）．
解答：解：（1）因為二次函數(shù)y=ax²+bx+c的圖象經(jīng)過點(diǎn)A（-1，0）、B（3，0）、N（2，3）
所以，可建立方程組：，
解得：
所以，所求二次函數(shù)的解析式為y=-x²+2x+3，
所以，頂點(diǎn)M（1，4），點(diǎn)C（0，3）．

（2）直線y=kx+d經(jīng)過C、M兩點(diǎn)，
所以，
即k=1，d=3，
直線解析式為y=x+3．
令y=0，得x=-3，
故D（-3，0）
∴CD=，AN=，AD=2，CN=2
∴CD=AN，AD=CN（2分）
∴四邊形CDAN是平行四邊形．

（3）假設(shè)存在這樣的點(diǎn)P，使以點(diǎn)P為圓心的圓經(jīng)過A、B兩點(diǎn)，并且與直線CD相切，
因為這個二次函數(shù)的對稱軸是直線x=1，
故可設(shè)P（1，y），
則PA是圓的半徑且PA²=y²+2²，
過P做直線CD的垂線，垂足為Q，則PQ=PA時以P為圓心的圓與直線CD相切．
由第（2）小題易得：△MDE為等腰直角三角形，
故△PQM也是等腰直角三角形，
由P（1，y）得PE=y，PM=|4-y|，，
由PQ²=PA²得方程：，
解得，符合題意，
所以，滿足題意的點(diǎn)P存在，其坐標(biāo)為（1，）或（1，）．
點(diǎn)評：此題考查了二次函數(shù)與平行四邊形以及圓的知識的綜合應(yīng)用，要注意待定系數(shù)法求函數(shù)解析式，還要注意數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用．