28、(2010?成都中考)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣3,0),若将经过A、C两点的直线y=kx+b沿y轴向下平移3个单位后恰好经过原点,且抛物线的对称轴是直线x=﹣2.
(1)求直线AC及抛物线的函数表达式;
(2)如果P是线段AC上一点,设△ABP、△BPC的面积分别为S△ABP、S△BPC,且S△ABP:S△BPC=2:3,求点P的坐标; (3)设⊙Q的半径为1,圆心Q在抛物线上运动,则在运动过程中是否存在⊙Q与坐标轴相切的情况?若存在,求出圆心Q的坐标;若不存在,请说明理由.并探究:若设⊙Q的半径为r,圆心Q在抛物线上运动,则当r取何值时,⊙Q与两坐轴同时相切.
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考点:二次函数综合题。 专题:压轴题;分类讨论。 分析:(1)根据“过A、C两点的直线y=kx+b沿y轴向下平移3个单位后恰好经过原点”,即可得到c﹣3=0,由此可得到C点的坐标,根据A、C的坐标即可求出直线AC的解析式;根据抛物线的对称轴及A、C的坐标,即可用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)由于△ABP和△BPC等高不等底,那么它们的面积比等于底边的比,由此可求出AP、PC的比例关系,过P作x轴的垂线,通过构建的相似三角形的相似比即可求出P点的坐标; (3)①此题要分成两种情况讨论: 一、⊙Q与x轴相切,可设出Q点的横坐标,根据抛物线的解析式表示出它的纵坐标,若⊙Q与x轴相切,那么Q点的纵坐标的绝对值即为⊙Q的半径1,由此可列方程求出Q点的坐标; 二、⊙Q与y轴相切,方法同一; ②若⊙Q与x、y轴都相切,那么Q点的横、纵坐标的绝对值相等,可据此列方程求出Q点的坐标,进而可得到⊙Q的半径. 解答:(1)解:(1)∵y=kx+b沿y轴向下平移3个单位后恰好经过原点, ∴b=3,C(0,3).
将A(﹣3,0)代入y=kx+3, 得﹣3k+3=0.
解得k=1. ∴直线AC的函数表达式为y=x+3. ∵抛物线的对称轴是直线x=﹣2 ∴错误!未找到引用源。, 解得错误!未找到引用源。;
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∴抛物线的函数表达式为y=x+4x+3; (2)如图,过点B作BD⊥AC于点D.
∵S△ABP:S△BPC=2:3, ∴错误!未找到引用源。 ∴|AP|:|PC|=2:3. 过点P作PE⊥x轴于点E, ∵PE∥CO, ∴△APE∽△ACO, ∴错误!未找到引用源。, ∴错误!未找到引用源。 ∴错误!未找到引用源。, 解得错误!未找到引用源。 ∴点P的坐标为错误!未找到引用源。; (3)(Ⅰ)假设⊙Q在运动过程中,存在⊙Q与坐标轴相切的情况.
设点Q的坐标为(x0,y0). ①当⊙Q与y轴相切时,有|x0|=1,即x0=±1.
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当x0=﹣1时,得y0=(﹣1)+4×(﹣1)+3=0,∴Q1(﹣1,0)
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当x0=1时,得y0=1+4×1+3=8,∴Q2(1,8) ②当⊙Q与x轴相切时,有|y0|=1,即y0=±1
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当y0=﹣1时,得﹣1=x0+4x0+3,
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即x0+4x0+4=0,解得x0=﹣2, ∴Q3(﹣2,﹣1)
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当y0=1时,得1=x0+4x0+3,
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即x0+4x0+2=0,解得错误!未找到引用源。, ∴错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。. 综上所述,存在符合条件的⊙Q,其圆心Q的坐标分别为Q1(﹣1,0),Q2(1,8),Q3(﹣2,﹣1),错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。. (Ⅱ)设点Q的坐标为(x0,y0).