Question

如图(1)，分别以两个彼此相邻的正方形OABC与CDEF的边OC、OA所在直线为轴、 轴建立平面直角坐标系(O、C、F三点在x轴正半轴上).若⊙P过A、B、E三点(圆心在轴上)交y轴于另一点Q，抛物线经过A、C两点，与轴的另一交点为G，M是FG的中点，B点坐标为(2，2).

1.求抛物线的函数解析式和点E的坐标；

2.求证：ME是⊙P的切线；

Answer

1.【解析】
如图甲，连接PE、PB，设PC=n，

∵正方形CDEF的面积为1，

∴CD=CF=1，

根据圆和正方形的对称性知：OP=PC=n，

∴BC=2PC=2n，

∵而PB=PE，

∴PB2=BC2+PC2=4n2+n2=5n2，PE2=PF2+EF2=（n+1）2+1，

∴5n2=（n+1）2+1，

解得：n=1或n=-（舍去），

∴BC=OC=2，

∴B点坐标为（2，2）；(6分)

2.证明：如图甲，由（1）知A（0，2），C（2，0），

∵A，C在抛物线上，

∴，

解得：，

∴抛物线的解析式为：y=x2-x+2=（x-3）2-，

∴抛物线的对称轴为x=3，即EF所在直线，

∵C与G关于直线x=3对称，

∴CF=FG=1，

∴MF=FG=，

在Rt△PEF与Rt△EMF中，

∠EFM=∠EFP，

∵，，

∴，

∴△PEF∽△EMF，

∴∠EPF=∠FEM，

∴∠PEM=∠PEF+∠FEM=∠PEF+∠EPF=90°，

∴ME是⊙P的切线；（12分）

【解析】（1）如图甲，连接PE、PB，设PC=n，由正方形CDEF的面积为1，可得CD=CF=1，根据圆和正方形的对称性知：OP=PC=n，由PB=PE，根据勾股定理即可求得n的值，继而求得B的坐标；

（2）由（1）知A（0，2），C（2，0），即可求得抛物线的解析式，然后求得FM的长，则可得△PEF∽△EMF，则可证得∠PEM=90°，即ME是⊙P的切线；