作业帮 > 综合 > 作业

如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=2,点A的坐标为(1,0),以CD为直径,在矩形ABCD内作半圆,点M为圆心.设

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/10 12:28:17
如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=2,点A的坐标为(1,0),以CD为直径,在矩形ABCD内作半圆,点M为圆心.设过A、B两点抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,顶点为点N.
(1)求过A、C两点直线的解析式;
(2)当点N在半圆M内时,求a的取值范围;
(3)过点A作⊙M的切线交BC于点F,E为切点,当以点A、F,B为顶点的三角形与以C、N、M为顶点的三角形相似时,求点N的坐标.
(1)因为在矩形ABCD中,AB=3,BC=2,点A的坐标为(1,0),
所以B(4,0),C(4,2),
设过A,C两点的直线解析式为y=kx+b,
把A,C两点代入得

k+b=0
4k+b=2,
解得

k=
2
3
b=−
2
3,
故过点A、C的直线的解析式为y=
2
3x-
2
3.

(2)由抛物线过A,B两点,可设抛物线的解析式为y=a(x-1)(x-4),
整理得,y=ax2-5ax+4a.
∴顶点N的坐标为(
5
2,-
9a
4).
由抛物线、半圆的轴对称可知,抛物线的顶点在过点M且与CD垂直的直线上,又点N在半圆内,

1
2<-
9a
4<2,
解这个不等式,得-
8
9<a<-
2
9.

(3)设EF=x,则CF=x,BF=2-x,AF=2+x,AB=3,
在Rt△ABF中,由勾股定理AB2+BF2=AF2
得x=
9
8,BF=
7
8,
①由△ABF∽△CMN得,
AB
CM=
BF
MN,即MN=
BF•CM
AB=
7
16.
当点N在CD的下方时,由-
9a
4=2-
7
16=
25
16,求得N1(
5
2,
25
16).
当点N在CD的上方时,由-
9a
4=2+
7
16=
39
16,求得N 2
5
2,
39
16).
②由△ABF∽△NMC得,
AB
NM=
BF
MC即MN=
AB•CM
BF=
36
7.
当点N在CD的下方时,由-
9a
4=2-
36
7=-
22
7,求得N3
5
2,−
22
7).
当点N在CD的上方时,由-
9a
4=2+
36
7=
50
7,求得N4
5
2,
50
7).