4,(2012四川自贡14分),
【分析】(1)根据翻折变换的性质,求得A1和B1的坐标,用待定系数法即可求得抛物线l1的解析式,(2)根据三角形两边之差小于第三边的性质即可知,B1C的延长线与对称轴x=1的交点P,即为所求。求出B1C的解析式即可求得点P的坐标。(3)设圆心为D,半径为r,根
据直线与圆相切的性质知D(1,r),F(1+r,r)。由于点F在抛物线l1上,代入即可求得r。分圆位于x轴上方和下方两种情况讨论即可。
解:(1)如图1,设经翻折后,点A.B的对应点分别为A1、B1,依题意,由翻折变换的性质可知 A1(3,0),B1(﹣1,0),C点坐标不变,∴抛物线l1经过A1(3,0),B1(﹣1,0),C(0,﹣3)三点,设抛物线l1的解析式为y=ax+bx+c,则
?9a+3b+c=0?a=12??,解得。∴抛物线l1的解析式为:y=x﹣2x﹣3。 ?a?b+c=0?b=?2?c=?3?c=?3??2
(2)抛物线l1的对称轴为:x=?b?2=?=1,如图2,连接B1C并延长,与对称2a2轴x=1交于点P,则点P即为所求。此时,|PA1﹣PC|=|PB1﹣PC|=B1C。
设P′为对称轴x=1上不同于点P的任意一点,则有:|P′A﹣P′C|=|P′B1﹣P′C|<B1C(三角形两边之差小于第三边),∴|P′A﹣P′C|<|PA1﹣PC|,即|PA1﹣PC|最大。 设直线B1C的解析式为y=kx+b,则
??k+b=0,解得k=b=﹣3。∴直线B1C的解析式为:y=﹣3x﹣3。 ?b=?3?令x=1,得y=﹣6。∴P(1,﹣6)。
(3)依题意画出图形,如图3,有两种情况:
①当圆位于x轴上方时,设圆心为D,半径为r,由抛物线及圆的对称性可知,点D位于对称轴x=1上,则D(1,r),F(1+r,r)。∵点F(1+r,r)在抛物线y=x﹣2x﹣3上,
∴r=(1+r)﹣2(1+r)﹣3,化简得:r﹣r﹣4=0
2
2
2
1+171?171+17,r2=(舍去)。∴此圆的半径为; 222?1+17②当圆位于x轴上方时,同理可求得圆的半径为。
21+17?1+17综上所述,此圆的半径为或。
22解得r1=