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如图1,抛物线y=ax2+bx+3与x轴相交于点A(-3,0),B(-1,0),...

如图1,抛物线y=ax2+bx+3与x轴相交于点A(-3,0),B(-1,0),与y轴相交于点C,⊙O1为△ABC的外接圆,交抛物线于另一点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求cos∠CAB的值和⊙O1的半径;
(3)如图2,抛物线的顶点为P,连接BP,CP,BD,M为弦BD中点,若点N在坐标平面内,满足△BMN∽△BPC,请直接写出所有符合条件的点N的坐标.
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(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式; (2)如答图1所示,由△AOC为等腰直角三角形,确定∠CAB=45°,从而求出其三角函数值;由圆周角定理,确定△BO1C为等腰直角三角形,从而求出半径的长度; (3)如答图2所示,首先利用圆及抛物线的对称性求出点D坐标,进而求出点M的坐标和线段BM的长度;点B、P、C的坐标已知,求出线段BP、BC、PC的长度;然后利用△BMN∽△BPC相似三角形比例线段关系,求出线段BN和MN的长度;最后利用两点间的距离公式,列出方程组,求出点N的坐标. 【解析】 (1)∵抛物线y=ax2+bx+3与x轴相交于点A(-3,0),B(-1,0), ∴, 解得a=1,b=4, ∴抛物线的解析式为:y=x2+4x+3. (2)由(1)知,抛物线解析式为:y=x2+4x+3, ∵令x=0,得y=3, ∴C(0,3), ∴OC=OA=3,则△AOC为等腰直角三角形, ∴∠CAB=45°, ∴cos∠CAB=. 在Rt△BOC中,由勾股定理得:BC==. 如答图1所示,连接O1B、O1C, 由圆周角定理得:∠BO1C=2∠BAC=90°, ∴△BO1C为等腰直角三角形, ∴⊙O1的半径O1B=BC=. (3)抛物线y=x2+4x+3=(x+2)2-1, ∴顶点P坐标为(-2,-1),对称轴为x=-2. 又∵A(-3,0),B(-1,0),可知点A、B关于对称轴x=-2对称. 如答图2所示,由圆及抛物线的对称性可知:点D、点C(0,3)关于对称轴对称, ∴D(-4,3). 又∵点M为BD中点,B(-1,0), ∴M(,), ∴BM==; 在△BPC中,B(-1,0),P(-2,-1),C(0,3), 由两点间的距离公式得:BP=,BC=,PC=. ∵△BMN∽△BPC, ∴,即, 解得:BN=,MN=. 设N(x,y),由两点间的距离公式可得: , 解之得,,, ∴点N的坐标为(,)或(,).
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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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