Question

【題目】已知過原點O的兩直線與圓心為M（0，4），半徑為2的圓相切，切點分別為P、Q，PQ交y軸于點K，拋物線經(jīng)過P、Q兩點，頂點為N（0，6），且與x軸交于A、B兩點．

（1）求點P的坐標(biāo)；

（2）求拋物線解析式；

（3）在直線y=nx+m中，當(dāng)n=0，m≠0時，y=m是平行于x軸的直線，設(shè)直線y=m與拋物線相交于點C、D，當(dāng)該直線與⊙M相切時，求點A、B、C、D圍成的多邊形的面積（結(jié)果保留根號）．

Answer 1

【答案】(1)點P的坐標(biāo)為（，3）．

(2)拋物線的解析式為y=﹣x2+6

(3)點A、B、C、D圍成的多邊形的面積為4+2或6．

【解析】

試題（1）由切線的性質(zhì)可得∠MPO=90°，由勾股定理可求出PO，由三角形PMO的面積利用面積法可求出PK，然后再運用勾股定理可求出OK，就可得到點P的坐標(biāo)．

（2）可設(shè)頂點為（0，6）的拋物線的解析式為y=ax2+6，然后將點P的坐標(biāo)代入就可求出拋物線的解析式．

（3）直線y=m與⊙M相切有兩種可能，只需對這兩種情況分別討論就可求出對應(yīng)多邊形的面積．

試題解析：（1）如圖1，

∵⊙M與OP相切于點P，

∴MP⊥OP，即∠MPO=90°．

∵點M（0，4）即OM=4，MP=2，

∴OP=2．

∵⊙M與OP相切于點P，⊙M與OQ相切于點Q，

∴OQ=OP，∠POK=∠QOK．

∴OK⊥PQ，QK=PK．

∴PK=．

∴OK==3．

∴點P的坐標(biāo)為（，3）．

（2）如圖2，

設(shè)頂點為（0，6）的拋物線的解析式為y=ax2+6，

∵點P（，3）在拋物線y=ax2+6上，

∴3a+6=3．

解得：a=﹣1．

則該拋物線的解析式為y=﹣x2+6．

（3）當(dāng)直線y=m與⊙M相切時，

則有=2．

解得；m1=2，m2=6．

①m=2時，如圖3，

則有OH=2．

當(dāng)y=2時，解方程﹣x2+6=2得：x=±2，

則點C（2，2），D（﹣2，2），CD=4．

同理可得：AB=2．

則S梯形ABCD=（DC+AB）OH=×（4+2）×2=4+2．

②m=6時，如圖4，

此時點C、點D與點N重合．

S△ABC=ABOC=×2×6=6．

綜上所述：點A、B、C、D圍成的多邊形的面積為4+2或6．