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如图,已知△ABC内接于半径为4的☉0,过0作BC的垂线,垂足为F,且交☉0于P...

如图,已知△ABC内接于半径为4的☉0,过0作BC的垂线,垂足为F,且交☉0于P、Q两点.OD、OE的长分别是抛物线y=x2+2mx+m2-9与x轴的两个交点的横坐标.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是否存在直线l,使它经过抛物线与x轴的交点,并且原点到直线l的距离是2?如果存在,请求出直线l的解析式;如果不存在,请说明理由.
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(1)连接BO,根据垂径定理与圆周角定理可得∠BAC=∠BOQ,再根据等角的补角相等可得∠BOD=EAD,然后证明△BOD和△EAD相似,根据相似三角形对应边成比例列式整理即可得到OD、OE的关系,再根据相交弦定理列式整理出AD、BD的关系,从而得到OD•OE的值,令y=0,根据抛物线与x轴的交点问题用m表示出OD•OE,从而得到关于m的方程,求解得到m的值,再根据OD、OE都是正数,且是抛物线与x轴的交点的横坐标可得抛物线对称轴在y轴的右边求出m的取值范围,从而得到m的值,代入抛物线计算即可得解; (2)根据抛物线解析式求出与x轴的两个交点坐标分别为(2,0)(8,0),①当直线l经过左边交点时,直线l平行于y轴,原点到直线l的距离是2;②当直线l经过右边交点时,是交点为L,过点O作OM⊥l与点M,过点M作MN⊥x轴于点N,则OM=2,根据相似三角形对应边成比例列式求出ON的长度,再利用勾股定理求出MN的长度,然后分点M在x轴上方与下方两种情况,利用待定系数法求直线解析式求出直线l的解析式. 【解析】 (1)如图,连接BO,∵OQ⊥BC与F, ∴=, ∴∠BAC=∠BOQ, ∵∠BOD=180°-∠BOQ,∠EAD=180°-∠BAC, ∴∠BOD=EAD, 又∵∠BDO=∠EDA(对顶角相等), ∴△BOD∽△EAD, ∴=, ∴AD•BD=OD•DE, 根据相交弦定理AD•BD=DQ•DP, ∴OD•DE=DQ•DP, ∵圆的半径为4, ∴OD(OE-OD)=(4+OD)(4-OD), 整理得,OD•OE=16, 令y=0,则x2+2mx+m2-9=0, ∵OD、OE是抛物线与x轴的交点的横坐标, ∴OD•OE=m2-9, ∴m2-9=16, 解得m=±5, ∵线段OD、OE的长度都是正数, ∴-=-=-m>0, 解得m<0, ∴m=-5, ∴抛物线解析式为y=x2-10x+16; (2)存在. 理由如下:令y=0,则x2-10x+16=0, 解得x1=2,x2=8, 所以,抛物线与x轴的交点坐标为(2,0),(8,0), ①当直线l经过点(2,0)时,直线l平行于y轴时,原点到直线l的距离为2, 所以,直线l的解析式为x=2; ②当直线l经过点(8,0)时,如图,设点L(8,0), 过点O作OM⊥l与点M,过点M作MN⊥x轴于点N,则OM=2, ∵∠OML=∠MNO=90°,∠MON=∠LOM, ∴△OMN∽△OLM, ∴=, 即=, 解得ON=, 在Rt△OMN中,MN===, 设直线l的解析式为y=kx+b, 当点M在x轴上方时,点M的坐标为(,), 则, 解得, 此时直线l的解析式为y=-x+, 当点M在x轴下方时,点M的坐标为(,-), 则, 解得, 此时直线l的解析式为y=x-, 综上所述,存在直线l:x=2或y=-x+或y=x-使原点到l的距离为2.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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