Question

如图，抛物线（m＞0）与x轴相交于A，B两点，点H是抛物线的顶点，以AB为直径作圆G交y轴于E，F两点，EF=．
（1）用含m的代数式表示圆G的半径r_G的长；
（2）连接AH，求线段AH的长；
（3）点P是抛物线对称轴正半轴上的一点，且满足以P点为圆心的圆P与直线AH和圆G都相切，求点P的坐标．

Answer

（1）当y=0时，求出x的值就是点A、点B的横坐标，就可以求出AB的长度，就是⊙G的直径，从而可以表示出它的半径．
（2）由第一问的半径就可以求出G的坐标，从而求出GO的长度，由EF=．由垂径定理求出OE的长度，连接GE，由勾股定理建立等量关系求出m的值，从而求出H的坐标，求出GH的长度，从而由勾股定理求出AH的长度．
（3）可以设出P点的坐标为（-1，k），运用三角函数值表示出⊙P的半径，从外切于内切两种不同的情况求出点P的坐标．
【解析】
（1）当y=0时，
-x2-mx+m2=0，
∴x2+mx-2m2=0，
解得：x1=-2m，x2=m．
∵m＞0，
∴A（-2m，0），B（m，0），
∴AB=3m，
∴⊙G的半径为m；

（2）∵⊙G的半径为m，
∴G（-，0）．
∵x轴⊥EF，AB是直径，且EF=4，
∴EO==2，连接GE，在Rt△GEO中，由勾股定理，得
，
解得：m=±2．
∵m＞0，
∴m=2，
∴y=-x2-x+，⊙G的半径=3，
∴y=-（x+1）2+4．
∴H（-1，4），
∴GH=4，
∵AG=3，由勾股定理，得
AH=5；

（3）设⊙P的半径为r，P点的坐标为（-1，k）．
由题意可知，当k＞4，不符合题意，所以0＜k＜4．
∵⊙P与直线AH相切，过点P作PM⊥AH于点M，
∴PM=r，HP=4-k，r=HPsin∠AHG=．
①当⊙P与⊙G内切时，
∴3-r=k，
∴3-=k，解得k=，
∴P（-1，）．

②当⊙P与⊙G外切，
∴3+r=k，
∴3+=k，解得：k=．
所以满足条件的P点有：P（-1，），P（-1，）．