?3??D?0,?.
?2??直线BD的解析式为y??x?123, 2??123?2??t??,H?t,0?. 设Pt,?t2?2t?3?0?t?3?,则M?t,?t?3?,N?t,3?1313?1MN??t?3???x????t?,?PM??t2?2t?3?(?t?3)??t2?3t, NH??t?,
2?2222?2?MN?NH.
PM?MN,
13??t2?3t??t?.
221解得:t1?,t2?3(舍去).
2?115??P?,?.
?24??115??P的坐标为?,?,使得PM?MN?NH.
?24?(3)过点P作PF?x轴于F,交直线BD于E.
??3,?BOD?90?, 235. ?BD?0B2?0D2?2OB325?cos?OBD???.
BD3552OB?3,OD?PQ?BD于点Q,PF?x轴于点F, ??PQE??BQR??PFR?90?. ??PRF??OBD??PRF??EPQ?90?. ??EPQ??OBD,即cos?EPQ?cos?OBD?在Rt△PQE中,cos?EPQ?25. 5PQ25, ?PE5?PQ?25PE. 5PF25, ?PR5在Rt△PFR中,cos?RPF??PR?PF255?5PF 2S△PQB?2S△QRB,SPQB11?BQPQ,S△QRB?BQQR 22?PQ?2QR
设直线BD与抛物线交于点G,
131,x2?? ?x???x2?2x?3,解得:x1?3(即点B横坐标)
2221∴点G横坐标为?
213??设P?t,?t2?2t?3?(t?3),则E?t,?t??
22??3?53?1?PF??t2?2t?3,PE??t2?2t?3???t????t2?t?
2?22?21①若?<t<3,则点P在直线BD上方,如图2,
253?PF??t2?2t?3,PE??t2?t?
22PQ?2QR
2?PQ?PR
32525?PE?PF,即6PE?5PF
53253???6??t2?t???5??t2?2t?3?
22??解得:t1?2,t2?3(舍去)
?P(2,3)
②若?1<x<?1,则点P在x轴上方、直线BD下方,如图3, 2此时,PQ?QR,即S△PQB?2S△QRB不成立. ③若t??1,则点P在x轴下方,如图4,
1353?PF????t2?2t?3??t2?2t?3,PE??t????t2?2t?3??t2?t?
2222PQ?2QR ?PQ?2PR
255PE?2PF,即2PE?5PF 5253???2?t2?t???5t2?2t?3
22??4解得:t1??,t2?3(舍去)
3?413??P??,??
?39??413?3?或??,??. 综上所述,点P坐标为?2,?39????
【解析】(1)把点A坐标代入二次函数解析式即求得b的值. 二次函数y??x2?bx?3的图象与x轴交于点A(?1,0)
??1?b?3?0
解得:b?2. 故答案为:2.
(2)求点B、C、D坐标,求直线BC、BD解析式.设点P横坐标为t,则能用t表示点P、M、
N、H的坐标,进而用含t的式子表示PM、MN、NH的长.以PM?MN为等量关系列得关于t的方程,求得t的值合理(满足P在第一象限),故存在满足条件的点P,且求得点P坐标.
(3)过点P作PF?x轴于F,交直线BD于E,根据同角的余角相等易证?EPQ??OBD,
所以cos?EPQ?cos?OBD?25PQ25,即在Rt△PQE中,cos?EPQ?;在Rt△PQE?5PE5
中,cos?RPF?PF25255,进而得PQ??PE,PR?PF.设点P横坐标为t,
PR552可用t表示PE、PF,即得到用t表示PQ、PR.又由S△PQB?2S△QRB易得PQ?2QR.要对点P位置进行分类讨论得到PQ与PR的关系,即列得关于t的方程.求得t的值要注意是否符合各种情况下t的取值范围.
【考点】二次函数的图像与性质,待定系数法求函数解析式,函数图像的交点问题,用坐标表
示线段的长度,二次函数图像上点的坐标特征以及一元二次方程的解法 28.【答案】解:(1)①2 ②10;
理由:①根据宽距的定义,可知在半径为1的半圆中,宽距为半圆的直径即宽距为2; ②如图,作AB的垂直平分线交半圆于点E,交AB于点F,连接AE,则AE的长为该图形的
宽距,由题意知AF?1,EF?3,?宽距AE?32?12?10;
(2)①如图,阴影部分就是点C所在的区域:
A??1,0?,B?1,0?,
?AB?2,
S的宽距d?2,
?点C所在的区域是以AB为直径的圆的圆面,点C所在的区域的面积?π;
2?,②当M在y轴右侧时,如图,连接AM1,过点M1作x轴的垂线,垂足为C,设点M1?x,则M1C?2,AC?x?1,?AM12?(x?1)2?22?(x?1)2?4,
5≤d≤8,?4≤AM1≤7,
?16≤(x?1)2?4≤49,解得23?1≤x≤35?1;
当
M在y轴的左侧时,如图,连接BM?,过点M?作x轴的垂线,垂足为D,
设点M2?x,2?,则M2D?2,BD?1?x,
2?BM2?(x?1)2?22?(x?1)2?4,
5≤d≤8,
?4≤BM2≤7,
?16≤(x?1)2?4≤49,解得?35?1≤x≤?23?1;
所以圆心M的横坐标的取值范围是:23?1≤x≤35?1或?35?1≤x≤?23?1.
【解析】(1)①根据在半圆中最长的弦为直径,即可求解;
②如图,根据新定义,作出半圆的最高点E,连接AE,然后利用勾股定理求出AE的长即可; (2)①点C所在的区域就是以AB为直径的圆的圆面,然后根据圆的面积公式求解; ②分两种情况:M在y轴右侧和M在y轴左侧,然后根据5≤d≤8列出不等式,求出解
集即可.
【考点】勾股定理,尺规作图,求不等式的解集,数形结合思想以及分类讨论思想