在直角坐標系xOy 中,已知某二次函數(shù)的圖象經(jīng)過A(-4,0)、B(0,-3),與x軸的正半軸相交于點C,若△AOB∽△BOC(相似比不為1).
(1)求這個二次函數(shù)的解析式;
(2)求△ABC的外接圓半徑r;
(3)在線段AC上是否存在點M(m,0),使得以線段BM為直徑的圓與線段AB交于N點,且以點O、A、N為頂點的三角形是等腰三角形?若存在,求出m的值;若不存在,請說明理由.
【答案】
分析:(1)設(shè)二次函數(shù)y=ax
2+bx+c的解析式,首先求出B點坐標,然后由△AOB∽△BOC,根據(jù)相似三角形的對應(yīng)邊成比例,求出OC的長度,得出C點坐標;根據(jù)相似三角形的對應(yīng)角相等得出∠OAB=∠OBC,從而得出∠ABC=90°;由y=ax
2+bx+c圖象經(jīng)過點A(-4,0),B(0,-3),運用待定系數(shù)法即可求出此二次函數(shù)的關(guān)系式;
(2)由已知條件證明△ABC是直角三角形,利用直角三角形的外接圓的直徑等于其斜邊即r=
,求解即可;
(3)如果以點O、A、N為頂點的三角形是等腰三角形,那么分三種情況討論:①當AN=ON時,②當AN=OA時,當ON=OA時,針對每一種情況,都應(yīng)首先判斷M點是否在線段AC上.
解答:解:(1)∵△AOB∽△BOC(相似比不為1),
∴
=
,
又∵OA=4,OB=3,
∴OC=
=
,
∴點C(
,0),
設(shè)圖象經(jīng)過A、B、C三點的函數(shù)解析式是y=ax
2+bx+c,則:
,
解得,a=
,b=
,
∴這個函數(shù)的解析式是y=
x
2+
x-3;
(2)∵△AOB∽△BOC(相似比不為1),
∴∠BAO=∠CBO.
又∵∠ABO+∠BAO=90°,
∴∠ABC=∠ABO+∠CBO=∠ABO+∠BAO=90°
∴AC是△ABC外接圓的直徑.
∴r=
AC=
×(OA+OC)=
;
(3)∵點N在以BM為直徑的圓上,
∴∠MNB=90°,
①當AN=ON時,點N在OA的中垂線上,
∴點N
1是AB的中點,M
1是AC的中點.
∴AM
1=r=
,點M
1(-
,0),即m
1=-
;
②當AN=OA時,Rt△AM
2N
2≌Rt△ABO,
∴AM
2=AB=5,點M
2(1,0),即m
2=1.
③當ON=OA時,點N顯然不能在線段AB上.
綜上,符合題意的點M(m,0)存在,有兩解:
m=-
,或1.
點評:本題著重考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,相似三角形的性質(zhì),探究等腰三角形的構(gòu)成情況等重要知識點,綜合性強,能力要求高.考查學(xué)生分類討論,數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法.