如图半径分别为m,n(0<m<n)的两圆⊙O1和⊙O2相交于P,Q两点,且点P(4,1),两圆同时与两坐标轴相切,⊙O1与x轴,y轴分别切于点M,点N,⊙O2与x轴,y轴分别切于点R,点H.(1)求两圆的圆心O1,O2所在直线的解析式;(2)求两圆的圆心O1,O2之间的距离d;(3)令四边形PO1QO2的面积为S1,四边形RMO1O2的面积为S2.试探究:是否存在一条经过P,Q两点、开口向下,且在x轴上截得的线段长为|s1-s2|2d的抛物线?若存在,请求出此抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.

问题描述:

如图半径分别为m,n(0<m<n)的两圆⊙O1和⊙O2相交于P,Q两点,且点P(4,1),两圆同时与两作业帮坐标轴相切,⊙O1与x轴,y轴分别切于点M,点N,⊙O2与x轴,y轴分别切于点R,点H.
(1)求两圆的圆心O1,O2所在直线的解析式;
(2)求两圆的圆心O1,O2之间的距离d;
(3)令四边形PO1QO2的面积为S1,四边形RMO1O2的面积为S2
试探究:是否存在一条经过P,Q两点、开口向下,且在x轴上截得的线段长为

|s1-s2|
2
d
的抛物线?若存在,请求出此抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.

(1)由题意可知O1(m,m),O2(n,n),设过点O1,O2的直线解析式为y=kx+b,则有:mk+b=mnk+b=n(0<m<n),解得k=1b=0,∴所求直线的解析式为:y=x.(2)由相交两圆的性质,可知P、Q点关于O1O2对称.∵P(4...
答案解析:(1)根据直线过点O1(m,m),O2(n,n),利用待定系数法求出其解析式;
(2)本问有一定难度.可分以下步骤解决:
第1步:首先根据P、Q关于连心线对称,求出Q点的坐标;
第2步:求出m、n.利用两点间的距离公式,求出O1Q,而O1Q=m,从而得到关于m的一元二次方程,求解即可得到m的大小;同理求得n;
第3步:利用两点间距离公式求d.
(3)本问有一定难度.可分以下步骤解决:
第1步:假设存在这样的抛物线,其解析式为y=ax2+bx+c,因为开口向下,所以a<0;
第2步:求出S1、S2,再代入计算得:

|s1s2|
2
d
=1,即抛物线在x轴上截得的线段长为1;
第3步:根据抛物线过点P(4,1),Q(1,4),用待定系数法求得其解析式为:y=ax2-(5a+1)x+5+4a;
第4步:由抛物线在x轴上截得的线段长为1,即|x1-x2|=1,得到关于a的一元二次方程,此方程的两个根均大于0,这与抛物线开口向下(a<0)相矛盾,所以得出结论:这样的抛物线不存在.
考试点:二次函数综合题.
知识点:本题是中考压轴题,综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、一元二次方程的解法及根与系数关系、两点间的距离公式、相交两圆的性质和圆的切线的性质等知识,涉及的考点众多.第(1)问起点不高;第(2)问可以难住不少考生;若没有(2)的正确计算结果,则第(3)问难以得出正确结论.所以本题难度很大,对考生的综合解题能力要求很高,但同学们只要平时学习打好基础,并将所学知识融会贯通,就能够以不变应万变.