Question

（2013•通州區(qū)一模）我們把一個(gè)半圓與二次函數(shù)圖象的一部分合成的封閉圖形稱為“蛋圓”，如果一條直線與“蛋圓”只有一個(gè)交點(diǎn)（半圓與二次函數(shù)圖象的連接點(diǎn)除外），那么這條直線叫做“蛋圓”的切線．如圖，二次函數(shù)y=x²-2x-3的圖象與x軸交于點(diǎn)A、B，與y軸交于點(diǎn)D，AB為半圓直徑，半圓圓心為點(diǎn)M，半圓與y軸的正半軸交于點(diǎn)C．
（1）求經(jīng)過點(diǎn)C的“蛋圓”的切線的表達(dá)式；
（2）求經(jīng)過點(diǎn)D的“蛋圓”的切線的表達(dá)式；
（3）已知點(diǎn)E是“蛋圓”上一點(diǎn)（不與點(diǎn)A、點(diǎn)B重合），點(diǎn)E關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)是F，若點(diǎn)F也在“蛋圓”上，求點(diǎn)E的坐標(biāo)．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題意，先求得C點(diǎn)坐標(biāo)，然后根據(jù)三角形性質(zhì)求出G點(diǎn)坐標(biāo)，用待定系數(shù)法求出直線EC的解析式；
（2）因?yàn)榻?jīng)過點(diǎn)D的“蛋圓”切線過D點(diǎn)，所以本題可設(shè)它的解析式為y=kx-3．根據(jù)圖象可求出拋物線的解析式，因?yàn)橄嗲�，所以它們的交點(diǎn)只有一個(gè)，進(jìn)而可根據(jù)一元二次方程的有關(guān)知識(shí)解決問題；
（3）假設(shè)點(diǎn)E在x軸上方的“蛋圓”上，EF與x軸交于點(diǎn)H，連接EM．由HM²+EH²=EM²，點(diǎn)F在二次函數(shù)y=x²-2x-3的圖象上，可得方程組，以及對(duì)稱性求解．

解答：解：（1）由題意得：A（-1，0），B（3，0），D（0，-3），M（1，0）．
∴AM=BM=CM=2，
∴OC=

CM2-OM2

=

3

，
∴C(0，

3

)
∵GC是⊙M的切線，
∴∠GCM=90°
∴cos∠OMC=

OM

MC

=

MC

MG

，
∴

1

2

=

2

MG

，
∴MG=4，
∴G（-3，0），
∴直線GC的表達(dá)式為y=

3

3

x+

3

；

（2）設(shè)過點(diǎn)D的直線表達(dá)式為y=kx-3，
∴

y=kx-3 y=x2-2x-3

∴x²-（2+k）x=0，或x₁=0，x₂=2+k△=[-（2+k）]²=0，或x₁=x₂，
∴k=-2，
∴過點(diǎn)D的“蛋圓”的切線的表達(dá)式為y=-2x-3．

（3）假設(shè)點(diǎn)E在x軸上方的“蛋圓”上，設(shè)E（m，n），則點(diǎn)F的坐標(biāo)為（m，-n）．
EF與x軸交于點(diǎn)H，連接EM．
∴HM²+EH²=EM²，
∴（m-1）²+n²=4，…①；
∵點(diǎn)F在二次函數(shù)y=x²-2x-3的圖象上，
∴m²-2m-3=-n，…②
解由①②組成的方程組得：

m=1+ 3 n=1

；

m=1- 3 n=1

．（n=0舍去）
由對(duì)稱性可得：

m=1+ 3 n=-1

；

m=1- 3 n=-1

．
∴E1(1+

3

，1)，E2(1-

3

，1)，E3(1+

3

，-1)，E4(1-

3

，-1)．

點(diǎn)評(píng)：考查了二次函數(shù)綜合題，此類題目需靈活運(yùn)用待定系數(shù)法建立函數(shù)解析式，并利用切線的性質(zhì)，結(jié)合方程思想來解決問題．