【考点】ME:切线的判定与性质;KH:等腰三角形的性质;S9:相似三角形的判定与性质.
【分析】(1)利用等腰三角形的性质,证明OC⊥AB即可; (2)证明OC∥EG,推出△GOC∽△GEF即可解决问题;
(3)设OC=OD=r,在Rt△BOC中,根据OB2=OC2+BC2,列出方程即可解决问题;
【解答】(1)证明:∵OA=OB,AC=BC, ∴OC⊥AB,
∴⊙O是AB的切线.
(2)证明:∵OA=OB,AC=BC, ∴∠AOC=∠BOC, ∵OE=OF, ∴∠OFE=∠OEF, ∵∠AOB=∠OFE+∠OEF, ∴∠AOC=∠OEF, ∴OC∥EF, ∴△GOC∽△GEF, ∴
=
,∵OD=OC,
∴OD?EG=OG?EF.
(3)解:设OC=OD=r,
在Rt△BOC中,∵OB2=OC2+BC2, ∴(r+2)2=r2+42, ∴r=3,
∴⊙O的半径为3.
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23.已知抛物线y=ax2+bx﹣3经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于C点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①,抛物线的对称轴上有一点P,且点P在x轴下方,线段PB绕点P顺时针旋转90°,点B的对应点B′恰好落在抛物线上,求点P的坐标. (3)如图②,直线y=
x+
交抛物线于A、E两点,点D为线段AE上一点,
连接BD,有一动点Q从B点出发,沿线段BD以每秒1个单位的速度运动到D,再沿DE以每秒2个单位的速度运动到E,问:是否存在点D,使点Q从点B到E的运动时间最少?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
【考点】HF:二次函数综合题.
【分析】(1)将点A和点B的坐标代入抛物线的解析式可得到关于a、b的方程组,从而可求得a、b的值;
(2)先求得抛物线的对称轴为x=1.过点B′作B′M⊥对称轴,垂足为M.然后证明△BNP≌△PMB,依据全等三角形的性质可知BN=PM=3,PN=MB′.设P(1,m),则点B′的坐标为(1﹣m,m﹣2),最后将点B′的坐标代入抛物线的解析式求解即可;
(3)过点E作EF∥x轴,作点DF∥y轴,则∠EFD=90°.先求得点G的坐标,则可得到OG=
,在Rt△AGO中,利用特殊锐角三角函数值可求得∠A的度数,
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则∠FED=30°,依据函数30°直角三角形的性质可得到DF=DE.则动点Q沿DE以每秒2个单位的速度运动到E与它一每秒1个单位的速度运动东F所用时间相等.故此当BD+DF最短时,所用时间最短,依据两点之间线段最短可知当B,D,F在一条直线上时,所用时间最短,此时BE⊥BF,则点D的横坐标为3,然后由函数解析式再求得点D的纵坐标即可.
【解答】解:(1)将点A和点B的坐标代入得:解得:a=1,b=﹣2.
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3. (2)∵A(﹣1,0),B(3,0), ∴抛物线的对称轴为x=1.
如图所示:过点B′作B′M⊥对称轴,垂足为M.
,
∵∠BPB′=90°, ∴∠BPN+∠B′PM=90°. ∵∠BPN+∠PBN=90°, ∴∠PNB=∠B′PM. 在△BPN和△PB′M中∴△BNP≌△PMB. ∴BN=PM=3,PN=MB′.
设P(1,m),则点B′的坐标为(1﹣m,m﹣2). 将点B′的坐标代入抛物线的解析式得:
(1﹣m)2﹣2(1﹣m)﹣3=m﹣2,解得:m1=﹣1,m2=2. ∵点P在x轴的下方,
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.
∴m=﹣1. ∴P(1,﹣1). (3)存在.
如图所示:过点E作EF∥x轴,作点DF∥y轴,则∠EFD=90°.
将x=0代入直线AE的解析式得y=∴OG=
.
.
,
∴tan∠GAO=
∴∠FEA=∠GAO=30°. ∴DF=DE.
∴动点Q沿DE以每秒2个单位的速度运动到E与它一每秒1个单位的速度运动东F所用时间相等.
∴当BD+DF最短时,所用时间最短.
∴当B,D,F在一条直线上时,所用时间最短. ∴点D的横坐标为3.
将x=3代入直线AE的解析式得:y=∴D(3,
.
).
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