Question

【題目】如圖，二次函數(shù)y=﹣x2+mx+n的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A（2，3），與x軸的正半軸交于點(diǎn)G（1+，0）；一次函數(shù)y=kx+b的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A，且交x軸于點(diǎn)P，交拋物線(xiàn)于另一點(diǎn)B，又知點(diǎn)A，B位于點(diǎn)P的同側(cè)．

（1）求這個(gè)二次函數(shù)的解析式；

（2）若PA=3PB，求一次函數(shù)的解析式；

（3）在（2）的條件下，當(dāng)k＞0時(shí)，拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸上是否存在點(diǎn)C，使⊙C同時(shí)與x軸和直線(xiàn)AP都相切？如果存在，請(qǐng)求出點(diǎn)C的坐標(biāo)；如果不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】（1）；（2） 或； （3）存在這樣的點(diǎn)或（1，﹣5﹣10），使得同時(shí)與軸和直線(xiàn)都相切．

【解析】分析：（1）根據(jù)拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為x=1可求出m的值，再將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入拋物線(xiàn)的解析式中求出n值，此題得解；

（2）根據(jù)P、A、B三點(diǎn)共線(xiàn)以及PA=3PB結(jié)合點(diǎn)A的坐標(biāo)即可得出點(diǎn)B的縱坐標(biāo)，將其代入拋物線(xiàn)解析式中即可求出點(diǎn)B的坐標(biāo)，再根據(jù)點(diǎn)A、B的坐標(biāo)利用待定系數(shù)法即可求出直線(xiàn)AP的解析式；

（3）假設(shè)存在，設(shè)出點(diǎn)C的坐標(biāo)，依照題意畫(huà)出圖形，根據(jù)角的計(jì)算找出∠DCF=∠EPF，再通過(guò)解直角三角形找出關(guān)于r的一元一次方程，解方程求出r值，將其代入點(diǎn)C的坐標(biāo)中即可得出結(jié)論．

詳解：（1）∵拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為x=1，∴﹣=1，解得：m=．

將點(diǎn)A（2，3）代入y=﹣x2+x+n中，3=﹣1+1+n，解得：n=3，∴拋物線(xiàn)的解析式為y=﹣x2+x+3．

（2）∵P、A、B三點(diǎn)共線(xiàn)，PA=3PB，且點(diǎn)A、B位于點(diǎn)P的同側(cè)，∴yA﹣yP=3（yB﹣yP）．

又∵點(diǎn)P為x軸上的點(diǎn)，點(diǎn)A（2，3），∴yB=1．

當(dāng)y=1時(shí)，有﹣x2+x+3=1，解得：x1=﹣2，x2=4，∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為（﹣2，1）或（4，1）．

將點(diǎn)A（2，3）、B（﹣2，1）代入y=kx+b中得，解得：，∴一次函數(shù)的解析式y=x+2；

將點(diǎn)A（2，3）、B（4，1）代入y=kx+b中，解得：，∴一次函數(shù)的解析式y=﹣x+5．

綜上所述：當(dāng)PA：PB=3：1時(shí)，一次函數(shù)的解析式為y=x+2或y=﹣x+5．

（3）假設(shè)存在，設(shè)點(diǎn)C的坐標(biāo)為（1，r）．

∵k＞0，∴直線(xiàn)AP的解析式為y=x+2．

當(dāng)y=0時(shí)，x+2=0，解得：x=﹣4，∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為（﹣4，0），當(dāng)x=1時(shí)，y=，∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為（1，）．

令⊙與直線(xiàn)AP的切點(diǎn)為F，與x軸的切點(diǎn)為E，拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸與直線(xiàn)AP的交點(diǎn)為D，連接CF，如圖所示．

∵∠PFC=∠PEC=90°，∠EPF+∠ECF=∠DCF+∠ECF=180°，∴∠DCF=∠EPF．

在Rt△CDF中，tan∠DCF=tan∠EPF=，CD=﹣r，∴CD=CF=|r|=﹣r，解得：r=5﹣10或r=﹣5﹣10．

故當(dāng)k＞0時(shí)，拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸上存在點(diǎn)C，使得⊙C同時(shí)與x軸和直線(xiàn)AP都相切，點(diǎn)C的坐標(biāo)為（1，5﹣10）或（1，﹣5﹣10）．