∴OB=,OC=3,
=
,
∴tan∠CBO=∴∠CBO=60°
∵点D是△ABC的内心, ∴BD平分∠CBO, ∴∠DBO=30°, ∴tan∠DBO=∴OD=1,
∴△ABC内切圆⊙D的半径为1;
(2)连接DF,
过点F作FG⊥y轴于点G, ∵E(0,﹣1) ∴OE=1,DE=2, ∵直线EF与⊙D相切, ∴∠DFE=90°,DF=1, ∴sin∠DEF=
, ,
∴∠DEF=30°, ∴∠GDF=60°, ∴在Rt△DGF中, ∠DFG=30°, ∴DG=,
由勾股定理可求得:GF=∴F(
,),
,
设直线EF的解析式为:y=kx+b, ∴
,
x﹣1;
第 16 页 / 共 21 页
∴直线EF的解析式为:y=
(3)∵⊙P上存在一点到△ABC三个顶点的距离相等, ∴该点必为△ABC外接圆的圆心, 由(1)可知:△ABC是等边三角形, ∴△ABC外接圆的圆心为点D ∴DP=2
,
设直线EF与x轴交于点H, ∴令y=0代入y=∴x=∴H(∴FH=
, ,0), ,
x﹣1,
当P在x轴上方时, 过点P1作P1M⊥x轴于M, 由勾股定理可求得:P1F=3∴P1H=P1F+FH=
,
,
∵∠DEF=∠HP1M=30°, ∴HM=P1H=∴OM=2∴P1(2
, ,5),
,P1M=5,
当P在x轴下方时, 过点P2作P2N⊥x轴于点N, 由勾股定理可求得:P2F=3∴P2H=P2F﹣FH=∴∠DEF=30° ∴∠OHE=60° ∴sin∠OHE=∴P2N=4,
第 17 页 / 共 21 页
,
,
,
令y=﹣4代入y=∴x=﹣∴P2(﹣
,
x﹣1,
,﹣4),
,
综上所述,若⊙P上存在一点到△ABC三个顶点的距离相等,此时圆心P的坐标为(25)或(﹣
,﹣4).
【点拨】本题是圆的综合问题,涉及圆的外接圆和内切圆的相关性质,圆的切线性质,锐角三角函数,一次函数等知识,综合程度较高,需要学生将各知识点灵活运用. 26.(12分)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过△ABC的三个顶点,与y轴相交于(0,),点A坐标为(﹣1,2),点B是点A关于y轴的对称点,点C在x轴的正半轴上. (1)求该抛物线的函数关系表达式.
(2)点F为线段AC上一动点,过F作FE⊥x轴,FG⊥y轴,垂足分别为E、G,当四边形OEFG为正方形时,求出F点的坐标.
第 18 页 / 共 21 页
(3)将(2)中的正方形OEFG沿OC向右平移,记平移中的正方形OEFG为正方形DEFG,当点E和点C重合时停止运动,设平移的距离为t,正方形的边EF与AC交于点M,DG所在的直线与AC交于点N,连接DM,是否存在这样的t,使△DMN是等腰三角形?若存在,求t的值;若不存在请说明理由.
【微点】二次函数综合题.
【思路】(1)易得抛物线的顶点为(0,),然后只需运用待定系数法,就可求出抛物线的函数关系表达式;
(2)①当点F在第一象限时,如图1,可求出点C的坐标,直线AC的解析式,设正方形OEFG的边长为p,则F(p,p),代入直线AC的解析式,就可求出点F的坐标;②当点F在第二象限时,同理可求出点F的坐标,此时点F不在线段AC上,故舍去; (3)过点M作MH⊥DN于H,如图2,由题可得0≤t≤2.然后只需用t的式子表示DN、DM2、MN2,分三种情况(①DN=DM,②ND=NM,③MN=MD)讨论就可解决问题.
【解析】解:(1)∵点B是点A关于y轴的对称点, ∴抛物线的对称轴为y轴, ∴抛物线的顶点为(0,), 故抛物线的解析式可设为y=ax2+. ∵A(﹣1,2)在抛物线y=ax2+上, ∴a+=2, 解得a=﹣,
∴抛物线的函数关系表达式为y=﹣x2+;
(2)①当点F在第一象限时,如图1,
第 19 页 / 共 21 页
令y=0得,﹣x2+=0, 解得:x1=3,x2=﹣3, ∴点C的坐标为(3,0). 设直线AC的解析式为y=mx+n, 则有
,
解得,
∴直线AC的解析式为y=﹣x+. 设正方形OEFG的边长为p,则F(p,p). ∵点F(p,p)在直线y=﹣x+上, ∴﹣p+=p, 解得p=1,
∴点F的坐标为(1,1). ②当点F在第二象限时,
同理可得:点F的坐标为(﹣3,3), 此时点F不在线段AC上,故舍去. 综上所述:点F的坐标为(1,1);
(3)过点M作MH⊥DN于H,如图2, 则OD=t,OE=t+1.
∵点E和点C重合时停止运动,∴0≤t≤2.
当x=t时,y=﹣t+,则N(t,﹣t+),DN=﹣t+.
当x=t+1时,y=﹣(t+1)+=﹣t+1,则M(t+1,﹣t+1),ME=﹣t+1. 在Rt△DEM中,DM2=12+(﹣t+1)2=t2﹣t+2.
在Rt△NHM中,MH=1,NH=(﹣t+)﹣(﹣t+1)=,
第 20 页 / 共 21 页
∴MN2=12+()2=. ①当DN=DM时, (﹣t+)2=t2﹣t+2, 解得t=; ②当ND=NM时, ﹣t+=解得t=3﹣
=;
,
③当MN=MD时, =t2﹣t+2, 解得t1=1,t2=3. ∵0≤t≤2,∴t=1.
综上所述:当△DMN是等腰三角形时,t的值为,3﹣
或1.
【点拨】本题主要考查了运用待定系数法求抛物线及直线的解析式、直线及抛物线上点的坐标特征、抛物线的性质、解一元二次方程、勾股定理等知识,运用分类讨论的思想是解决第(2)、(3)小题的关键,在解决问题的过程中要验证是否符合题意.
第 21 页 / 共 21 页