如图,在平面直角坐标系中,以点C(1,1)为圆心,2为半径作圆,交x轴于A,B两点,开口向下的抛物线经过点A,B,且其顶点P在⊙C上.(1)求∠ACB的大小;(2)写出A,B两点的坐标;(3)试确定此抛物线的解析式.

问题描述:

如图,在平面直角坐标系中,以点C(1,1)为圆心,2为半径作圆,交x轴于A,B两点,开口向下的抛物线经过点A,B,且其顶点P在⊙C上.

(1)求∠ACB的大小;
(2)写出A,B两点的坐标;
(3)试确定此抛物线的解析式.

(1)作CH⊥x轴,H为垂足,
∵CH=1,半径CB=2,
∵∠BCH=60°,
∴∠ACB=120°.
(2)∵C(1,1),
∴CH=OH=1;(1分)
∴在Rt△CHB中,HB=

CB2−CH2
=
3

∵CH⊥AB,CA=CB,
∴AH=BH;
故A(1-
3
,0),B(1+
3
,0).
(3)由圆与抛物线的对称性可知抛物线的顶点P的坐标为(1,3);
∴设抛物线解析式为y=a(x-1)2+3,
由已知得抛物线经过点B(1+
3
,0),
把点B(1+
3
,0)代入上式,
解得a=-1.
故抛物线的解析式为:y=-x2+2x+3.
答案解析:(1)可通过构建直角三角形来求解.过C作CH⊥AB于H,在直角三角形ACH中,根据半径及C点的坐标即可用三角形函数求出∠ACB的值.
(2)根据垂径定理可得出AH=BH,然后在直角三角形ACH中可求出AH的长,再根据C点的坐标即可得出A、B两点的坐标.
(3)根据抛物线和圆的对称性,即可得出圆心C和P点必在抛物线的对称轴上,因此可得出P点的坐标为(1,3).然后可用顶点式二次函数通式来设抛物线的解析式.根据A或B的坐标即可确定抛物线的解析式.
考试点:二次函数综合题.
知识点:此题考查了二次函数的综合知识,题中用到了垂径定理、勾股定理、抛物线和圆的对称性、二次函数解析式的确定等知识,虽然涉及知识点较多,但难度不大.