题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,直线分别交x轴,y轴于点A,B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A,B,点P是x轴上一个动点,过点P作垂直于x轴的直线分别交抛物线和直线AB于点E和点F.设点P的横坐标为m.
(1)求这条抛物线所对应的函数表达式.
(2)点P在线段OA上时,若以B、E、F为顶点的三角形与△FPA相似,求m的值;
(3)若E、F、P三个点中恰有一点是其它两点所连线段的中点(三点重合除外),称E、F、P三点为“共诸点”.直接写出E、F、P三点成为“共诸点”时m的值.
【答案】(1)y=﹣x2+x+2;(2)m=或;(3) -1或-或.
【解析】
(1)交x轴,y轴于点A,B,求出点A、B的坐标,可得c=2,则抛物线表达式为:y=﹣x2+bx+2,将点A的坐标代入上式,即可求解;
(2)①当∠EBF为直角时,则tan∠BEF=,则BE2=4BF2,根据勾股定理列方程求解即可;②当∠BEF为直角时,则EF=BE,与①同理即可求解;
(3)用m可表示出P、F、E的坐标,由题意可知有F为线段PE的中点、P为线段EF的中点或E为线段PF的中点,可分别得到关于m的方程,可求得m的值.
解:(1)把x=0代入,得=2.
把y=0代入,得,∴x=4.
∴点A、B的坐标分别为(4,0)、(0,2),
∴c=2,
∴抛物线表达式为:y=﹣x2+bx+2,
将点A的坐标代入上式得,
0=﹣16+4b+2,
∴b=,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+2;
(2)tan∠OAB==,
点P的横坐标为m,则点E、F的坐标分别为:(m,﹣m2+m+2)、(m,﹣m+2),
①当∠EBF为直角时,
以B、E、F为顶点的三角形与△FPA相似,则∠BEF=∠OAB,
则tan∠BEF=,则BE2=4BF2,
即:m2+(﹣m2+m+2m﹣2)2=4[m2+(﹣m+2﹣2)2],
解得:m=或(舍去);
②当∠BEF为直角时,
则EF=BE,
∴﹣m2+m+2m﹣2=m,
解得
m1=,m2=0(舍去).
综上,m=或;
(3)点P的横坐标为m,则点P、E、F的坐标分别为:(m,0)、(m,﹣m2+m+2)、(m,﹣m+2),
∵E、F、P三点为“共谐点”,
∴有F为线段PE的中点、P为线段FE的中点或E为线段PF的中点,
当F为线段PE的中点时,则有2(-m+2)=-m2+m+2,解得m=4(三点重合,舍去)或m=;
当P为线段FE的中点时,则有-m+2+(-m2+m+2)=0,解得m=4(舍去)或m=-1;
当E为线段FP的中点时,则有-m+2=2(-m2+m+2),解得m=4(舍去)或m=-;
综上可知当E、F、P三点成为“共谐点”时m的值为-1或-或.