Question

抛物线y=x²+（k+）x+（k+1）（k为常数）与x轴交于A（x₁，0）、B（x₂，0）（x₁＜0＜x₂）两点，与y轴交于C点，且满足（OA+OB）²=OC²+16．
（1）求此抛物线的解析式；
（2）设M、N是抛物线在x轴上方的两点，且到x轴的距离均为1，点P是抛物线的顶点，问：过M、N、C三点的圆与直线CP是否只有一个公共点C？试证明你的结论．

Answer 1

解：（1）∵（OA+OB）²=OC²+16，
∴（-x₁+x₂）²=OC²+16，
∴4（k+）²-4×2×（k+1）=（k+1）²+16，
解得k₁=-2，k₂=4．
∵x₁＜0＜x₂，
∴x₁•x₂=2（k+1）＜0，
即k＜-1，
∴k=-2．
∴抛物线解析式为y=x²-x-1

（2）过M、N、C三点的圆与直线CP只有一个公共点C．证明如下：
如图，∵抛物线上的点M、N在x轴上方，且到x轴距离均为1，设MN交y轴于E，
则M（-1，1），N（4，1），且C（0，-1），P（，-），
在Rt△MEC中，MC²=5，同理NC²=20，
又∵MN²=25，MN²-MC²=NC²，
∴∠MCN=90°．
故MN是过M、N、C三点的圆的直径，圆心D（，1），
作CF⊥DP于F，连接CD，
则CFDE为矩形．
FD=CE=2，CF=ED=，
又∵PF=，
在Rt△CFP中，CP²=CF²+PF²=（）²+（）²=，
在△CDP中，DP²-CD²=（）²-（）²==CP²，
即CP²+CD²=DP²，
∴CP⊥CD，直线CP与⊙D相切于点C，
故直线CP和过M、N、C三点的圆只有一个公共点C．
分析：（1）由（OA+OB）²=OC²+16，可以解得k的值．
（2）由抛物线上的点M、N在x轴上方，且到x轴距离均为1，设MN交y轴于E，求出M、N两点坐标，在Rt△MEC中，MC²=5，同理NC²=20，又∵MN²=25，MN²+MC²=NC²，可证MN是过M、N、C三点的圆的直径，作CF⊥DP于F，连接CD，则CFDE为矩形，在Rt△MEC中和△CDP中，可知即CP²+CD²=DP²，进而证明．
点评：本题二次函数的综合题，要求会求二次函数的解析式和两图象的交点，会判定直线和圆相切，本题步骤有点多，做题需要细心．