(2013•桂林)已知拋物線的頂點為(0,4)且與x軸交于(-2,0),(2,0).

(1)直接寫出拋物線解析式;
(2)如圖,將拋物線向右平移k個單位,設(shè)平移后拋物線的頂點為D,與x軸的交點為A、B,與原拋物線的交點為P.
①當(dāng)直線OD與以AB為直徑的圓相切于E時,求此時k的值;
②是否存在這樣的k值,使得點O、P、D三點恰好在同一條直線上?若存在,求出k值;若不存在,請說明理由.
分析:(1)由拋物線的頂點為(0,4),可設(shè)拋物線解析式為y=ax2+4,再將點(2,0)代入,求出a=-1,即可得到拋物線解析式為y=-x2+4;
(2)①連接CE,CD,先根據(jù)切線的性質(zhì)得出CE⊥OD,再解Rt△CDE,得出∠EDC=30°,然后解Rt△CDO,得出OC=
4
3
3
,則k=OC=
4
3
3

②設(shè)拋物線y=-x2+4向右平移k個單位后的解析式是y=-(x-k)2+4,它與y=-x2+4交于點P,先求出交點P的坐標(biāo)是(
k
2
,-
1
4
k2+4),再利用待定系數(shù)法求出直線OD的解析式為y=
4
k
x,然后將點P的坐標(biāo)代入y=
4
k
x,即可求出k的值.
解答:解:(1)∵拋物線的頂點為(0,4),
∴可設(shè)拋物線解析式為y=ax2+4,
又∵拋物線過點(2,0),
∴0=4a+4,解得a=-1,
∴拋物線解析式為y=-x2+4;

(2)①如圖,連接CE,CD.
∵OD是⊙C的切線,∴CE⊥OD.
在Rt△CDE中,∠CED=90°,CE=AC=2,DC=4,
∴∠EDC=30°,
∴在Rt△CDO中,∠OCD=90°,CD=4,∠ODC=30°,
∴OC=
4
3
3

∴當(dāng)直線OD與以AB為直徑的圓相切時,k=OC=
4
3
3


②存在k=2
2
,能夠使得點O、P、D三點恰好在同一條直線上.理由如下:
設(shè)拋物線y=-x2+4向右平移k個單位后的解析式是y=-(x-k)2+4,它與y=-x2+4交于點P,
由-(x-k)2+4=-x2+4,解得x1=
k
2
,x2=0(不合題意舍去),
當(dāng)x=
k
2
時,y=-
1
4
k2+4,
∴點P的坐標(biāo)是(
k
2
,-
1
4
k2+4).
設(shè)直線OD的解析式為y=mx,把D(k,4)代入,
得mk=4,解得m=
4
k
,
∴直線OD的解析式為y=
4
k
x,
若點P(
k
2
,-
1
4
k2+4)在直線y=
4
k
x上,得-
1
4
k2+4=
4
k
k
2
,
解得k=±2
2
(負(fù)值舍去),
∴當(dāng)k=2
2
時,O、P、D三點在同一條直線上.
點評:本題是二次函數(shù)的綜合題型,其中涉及到的知識點有運(yùn)用待定系數(shù)法求一次函數(shù)、二次函數(shù)的解析式,拋物線平移的規(guī)律,直線與圓相切,解直角三角形,兩函數(shù)交點坐標(biāo)的求法,三點共線的條件,綜合性較強(qiáng),難度中等.其中(2)②除了可以將點P的坐標(biāo)(
k
2
,-
1
4
k2+4)代入直線OD的解析式,建立關(guān)于k的方程外,還可以利用相似三角形對應(yīng)邊成比例列式求解.
練習(xí)冊系列答案
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15
,求此時拋物線的解析式.

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2.5×10-3
2.5×10-3
毫米.

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