Question

（2003•成都）已知二次函數(shù)y=x²+bx+c的頂點(diǎn)M在直線y=-4x上，并且圖象經(jīng)過點(diǎn)A（-1，0）．
（1）求這個(gè)二次函數(shù)的解析式；
（2）設(shè)此二次函數(shù)與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為B，與y軸的交點(diǎn)為C，求經(jīng)過M、B、C三點(diǎn)的圓O′的直徑長(zhǎng)；
（3）設(shè)圓O′與y軸的另一個(gè)交點(diǎn)為N，經(jīng)過P（-2，0）、N兩點(diǎn)的直線為l，則圓心O′是否在直線上，請(qǐng)說明理由．

Answer 1

分析：（1）由公式法可表示出二次函數(shù)的頂點(diǎn)坐標(biāo)代入y=-4x，得到關(guān)于b，c的關(guān)系式，再把A的坐標(biāo)代入函數(shù)解析式又可得到b，c的關(guān)系式，聯(lián)立以上兩個(gè)關(guān)系式解方程組求出b和c的值即可求出這個(gè)二次函數(shù)的解析式；
（2）分別求出B，C，和M的坐標(biāo)，利用勾股定理求出BC，MC，BM的長(zhǎng)，利用勾股定理的逆定理即可證明三角形為直角三角形，并且BM為圓的直徑問題得解；
（3）圓心O′在直線上，過O′作x軸的垂線，交x軸于R，過O′作y軸的垂線，交y軸于T，交MQ于S，利用圓周角定理和勾股定理求出O′，N的坐標(biāo)，再設(shè)經(jīng)過P（-2，0）、N兩點(diǎn)的直線為l的解析式為y=kx+b，把O的坐標(biāo)代入已求出的一次函數(shù)的解析式檢驗(yàn)即可．

解答：解（1）∵二次函數(shù)y=x²+bx+c的頂點(diǎn)M的坐標(biāo)為（-

b

2

，

4c-b2

4

）在直線y=-4x上，
∴

4c-b2

4

=-

b

2

①，
∵圖象經(jīng)過點(diǎn)A（-1，0）．
∴0=1-b+c②，
聯(lián)立①②得

4c-b2 4 =- b 2 ① 0=1-b+c  ②

，
解得：

b=-2 c=-3

，
故y=x²-2x-3；

（2）∵y=x²-2x-3=（x-1）²-4；
∴與y軸的交點(diǎn)C的坐標(biāo)是（0，-3），頂點(diǎn)M的坐標(biāo)是（1，-4）
設(shè)y=0，則x²-2x-3=0，解得x=-1或3，
∴二次函數(shù)與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)B的坐標(biāo)是（3，0），
過M作ME⊥OE，過B作BF⊥EM交EM于F，
∴OC=3，OB=3，CE=OE-OC=1，MF=2，BF=4，EM=1
在Rt△BOC，Rt△CEM，Rt△BFM中，利用勾股定理得：BC=3

2

，MC=

2

，BM=2

5

，
∵BC²+MC²=20，BM²=2

5

，
∴BC²+MC²=BM²，
∴△MBC為直角三角形，且∠BCM=90°，
∴⊙O′的直徑長(zhǎng)為BM=2

5

；

（3）圓心O′是在直線上，理由如下：
過O′作x軸的垂線，交x軸于R，過O′作y軸的垂線，交y軸于T，交MQ于S，
設(shè)⊙O′與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為Q，連接MQ，由BM是⊙O′的直徑，知∠BQM=90°．
∴Q（1，0），
∵BQ=2，O′R⊥OB，
∴QR=1，
∴OR=2，
在Rt△O′RB中，O′R=

O′B2 -RB2

=2，
∴O′的坐標(biāo)為（2，-2），
∴OT=2，
∵OC=3，
∴TC=1，
∴NC=1，
∴ON=1，
∴N的坐標(biāo)為（0，-1）
設(shè)過PN的直線解析式為y=kx+b，把N的坐標(biāo)為（0，-1）和P（-2，0）分別代入求得k=-

1

2

，b=-1，
∴過PN的直線解析式為y=-

1

2

x-1，
∵O′的坐標(biāo)為（2，-2），
∴-2=-

1

2

×2-1=-2，
∴圓心O′是在直線上．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了求二次函數(shù)和一次函數(shù)的解析式、勾股定理的運(yùn)用、勾股定理的逆定理的運(yùn)用以及圓周角定理和矩形的性質(zhì)運(yùn)用，題目的綜合性很強(qiáng)，難度很大．