题目内容
【题目】已知一次函数y=x+4的图象与二次函数y=ax(x﹣2)的图象相交于A(﹣1,b)和B,点P是线段AB上的动点(不与A、B重合),过点P作PC⊥x轴,与二次函数y=ax(x﹣2)的图象交于点C.
(1)求a、b的值
(2)求线段PC长的最大值;
(3)若△PAC为直角三角形,请直接写出点P的坐标.
【答案】(1)a=1,b=3;(2)当m=时,PC有最大值,最大值为.(3)若△PAC为直角三角形,点P的坐标为P1(2,6),P2(3,7).
【解析】
试题分析:(1)根据自变量与函数值的对应关系,可得b,根据待定系数法,可得a;
(2)根据平行于y轴的直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得答案;
(3)根据勾股定理,可得AP,CP的长,根据勾股定理的逆定理,可得关于m的方程,根据解方程,可得m的值,根据自变量与函数值的对应关系,可得答案.
解:(1)∵A(﹣1,b)在直线y=x+4上,
∴b=﹣1+4=3,
∴A(﹣1,3).
又∵A(﹣1,3)在抛物线y=ax(x﹣2)上,
∴3=﹣a(﹣1﹣2),
解得:a=1.
(2)设P(m,m+4),则C(m,m2﹣2m).
∴PC=(m+4)﹣(m2﹣2m)
=﹣m2+3m+4
=﹣(m﹣)2+,
∵(m﹣)2≥0,
∴﹣(m﹣)2+≤.
∴当m=时,PC有最大值,最大值为.
(3)如图
,
P(m,m+4),C(m,m2﹣2m),
AP2=(m+1)2+(m+4﹣3)2=2(m+1)2,AC2=(m+1)2+(m2﹣2m﹣3)2,PC2=(﹣m2+3m+4)2.
①当AP2+AC2=PC2时,即2(m+1)2+(m+1)2+(m2﹣2m﹣3)2=(﹣m2+3m+4)2,
3(m+1)2+[(m2﹣2m﹣3)2﹣(﹣m2+3m+4)2]=0
化简,得(m+1)(m+1)(m﹣2)=0,
解得m=﹣1(不符合题意,舍),m=2,
当m=2时,m+4=6,即P(2,6);
②当AP2=AC2+PC2时,即2(m+1)2=(m+1)2+(m2﹣2m﹣3)2+(﹣m2+3m+4)2,
化简,得
(m﹣4)(m+1)(m+1)(m﹣3)=0.
解得m=4(不符合题意,舍),m=﹣1(不符合题意,舍),m=3,
当m=3时,m+4=7,
即(3,7),
综上所述:若△PAC为直角三角形,点P的坐标为P1(2,6),P2(3,7).