Question

如圖，已知圓心A（0，3），⊙A與x軸相切，⊙B的圓心在x軸的正半軸上，且⊙B與⊙A外切于點(diǎn)P，兩圓的公切線MP交y軸于點(diǎn)M，交x軸于點(diǎn)N．
（1）若sin∠OAB=

4

5

，求直線MP的解析式及經(jīng)過M、N、B三點(diǎn)的拋物線的解析式．
（2）若⊙A的位置大小不變，⊙B的圓心在x軸的正半軸上移動(dòng)，并使⊙B與⊙A始終外切，過M作⊙B的切線MC，切點(diǎn)為C，在此變化過程中探究：
①四邊形OMCB是什么四邊形，對(duì)你的結(jié)論加以證明．
②經(jīng)過M、N、B三點(diǎn)的拋物線內(nèi)是否存在以BN為腰的等腰三角形？若存在，表示出來；若不存在，說明理由．

Answer 1

分析：（1）已知了A的坐標(biāo)可得出圓A的半徑，在直角三角形OAB中，可根據(jù)OA的長和∠OAB的正弦值求出AB和OB的長，進(jìn)而可得出圓B的半徑長．也就求出了B點(diǎn)、M點(diǎn)的坐標(biāo)．
根據(jù)相似三角形BPN和BOA可求出BN的長，進(jìn)而可求出ON的長，也就得出了N點(diǎn)的坐標(biāo)，可根據(jù)M、N、B三點(diǎn)的坐標(biāo)，用待定系數(shù)法求出拋物線的解析式．
（2）①應(yīng)該是矩形，不難得出△OAB和△PAM全等，那么OB=MP，AM=AB（也可通過圓A的半徑長和∠OAB的正切值來求出），由于MP、MC都是圓B的切線，根據(jù)切線長定理可得出MP=MC=OB，而OM=BC=AM-OA=AB-AP，由此可得出四邊形OBCM是平行四邊形．由于∠BOM是直角，因此四邊形OBCM是矩形．
②存在，根據(jù)①不難得出BN=MN，而M點(diǎn)也在拋物線上，根據(jù)拋物線的對(duì)稱性可知，點(diǎn)M關(guān)于拋物線對(duì)稱軸對(duì)稱的點(diǎn)Mn也一定符合這樣的條件．因此滿足條件的三角形有兩個(gè)，△MNB和△MnNB．

解答：解：（1）在Rt△AOB中，∵OA=3，sin∠OAB=

4

5

，
∴cos∠OAB=

3

5

，
∴AB=5，OB=4，BP=5-3=2，
在Rt△APM中，

AP

AM

=cos∠OAB=

3

5

，
∴AM=5，OM=2，
點(diǎn)M（0，-2），
又△NPB∽△AOB
∴

BN

BP

=

AB

OB

，BN=

5

2

∴ON=OB-BN=4-

5

2

=

3

2

∴點(diǎn)N（

3

2

，0）
設(shè)MP的解析式為y=kx+b，
∵M(jìn)P經(jīng)過M、N兩點(diǎn)，
∴得

b=-2 3 2 k+b=0

，
解得

b=-2 k= 4 3

，
∴MP的解析式為y=

4

3

x-2．
設(shè)過M、N、B的拋物線解析式為y=a（x-

3

2

）（x-4），
且點(diǎn)M（0，-2），可得a=-

1

3

，
∴拋物線的解析式為y=-

1

3

（x-

3

2

）（x-4），
即y=-

1

3

x²+

11

6

x-2．

（2）①四邊形OMCB是矩形．
證明：在⊙A不動(dòng)、⊙B運(yùn)動(dòng)變化過程中，
恒有∠BAO=∠MAP，OA=AP，∠AOB=∠APM=90°，
∴△AOB≌△APM，
∴OB=PM，AB=AM，
∴PB=OM，而PB=PC，
∴OM=BC
由切線長定理知MC=MP，
∴MC=OB，
∴四邊形MOBC是平行四邊形．
又∵∠MOB=90°，
∴四邊形MOBC是矩形．
②存在．由上證明可知Rt△MON≌Rt△BPN，
∴BN=MN
因此在過M、N、B三點(diǎn)的拋物線內(nèi)有以BN為腰的等腰三角形MNB存在
由拋物線的軸對(duì)稱性可知，在拋物線上必有一點(diǎn)Mn與M關(guān)于其對(duì)稱軸對(duì)稱，
∴BN=BMn
這樣得到滿足條件的三角形有兩個(gè)，△MNB和△MnNB．

點(diǎn)評(píng)：本題著重考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式、三角形全等、矩形的判定、等腰三角形的判定等知識(shí)點(diǎn)，綜合性強(qiáng)，考查學(xué)生數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法．