课外拓展


例:如图所示,⊙M与x轴交于A、B两点,其坐标分别为A(-3,0)、B(1,0),直径CD垂直于x轴于N,直线CE切⊙M于C,直线FG切⊙M于F,交CE于G,已知G点的横坐标为3.

  (1)若抛物线y=-x2-2x+m经过A、B、D三点,求m的值及点D的坐标;

  (2)求直线DF的关系式;

  (3)是否存在过点G的直线,使它与(1)中抛物线的两个交点的横坐标之和等于4?若存在,请求出满足条件的直线的关系式;若不存在,请说明理由.

分析:

  (1)中抛物线经过A、B、D三点,可将A或B的坐标代入函数关系式,求出m值;因为圆是一个轴对称图形,CD为⊙M直径,所以D在抛物线对称轴上.

解:

  (1)把A(-3,0)代入y=-x2-2x+m,得0=-9+6+m,∴m=3.

  ∴抛物线为y=-x2-2x+3.点D在抛物线的对称轴上,所以D点横坐标为

  当x=-1时,y=-1+2+3=4,∴D(-1,4).

  (2)连结MG交y轴于H,设DF交y轴于Q.

  ∵GC与GF均是⊙M的切线,

  ∴△MCG≌△MFG,则∠FMG=∠CMG=∠FMC.

  又∠FMC=∠MDF=∠MFD,∴∠MFD=∠FMG.

  ∴DF||MG(内错角相等,两直线平行).

  设M点坐标为(-1,y),则在Rt△MNB中有MN=y,NB=2,则MB=

  又MB=DM=4-y,得y=.

  即有M点坐标为(-1,),C点坐标为(-1,-1),

  则G点坐标为(3,-1).直线MG为y=-.

  又MD=4-=,且MDHQ,

  ∴直线DF的关系式为将直线MG的关系式向上平移MD个单位即有y=-x++=-x+.

  (3)假设存在过G点的直线为y=kx+b.把G(3,-1)代入,得3k+b=-1.

  ∴b=-1-3k.

  

  由题意,得-2-k=4.∴k=-6.

  当k=-6时,=(k+2)2-4(-3k-4)=16-56=-40﹤0.

  ∴方程无实根.

  ∴方程组无实数解,∴满足条件的直线不存在.

点拨:结合图形特点分析数量关系.

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