题目内容
【题目】如图,直线y=x+2与抛物线y=ax2+bx+6相交于A(, )和B(4,m),点P是线段AB上异于A、B的动点,过点P作PC⊥x轴,交抛物线于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)是否存在这样的点P,使线段PC的长有最大值?若存在,求出这个最大值,若不存在,请说明理由;
(3)当△PAC为直角三角形时,求点P的坐标.
【答案】(1)y=2x2-8x+6(2)存在符合条件的点P(, ),使线段PC的长有最大值.(3)满足条件的点P有两个,为P1(3,5),P2(, ).
【解析】试题分析:(1)通过直线AB的解析式求出B点坐标。将点A和点B的坐标代入抛物线的解析式中得到一组关于a、b的二元一次方程组,解方程组求出a、b的值并代回抛物线的解析式中即可。
(2)根据直线AB的解析式设出点P的坐标。点P与点C的横坐标相同,由抛物线的解析式得出点C的坐标,即可得出PC关于点P坐标的表达式。根据二次函数的性质求出PC的长的最大值,即可求出点P的坐标。
(3)当△PAC是直角三角形时,有①∠PAC=90°和②∠PCA=90°这两种情况,分别求出这两种情况下的点P的坐标即可。
解:(1)∵B(4,m)在直线y=x+2上,
∴m=6,B(4,6).
∵A(,)、B(4,6)在抛物线y=ax2+bx+6上,
∴解得
∴所求抛物线的表达式为y=2x2-8x+6.
(2)设动点P的坐标为(n,n+2),则点C的坐标为(n,2n2-8n+6).
∴PC=(n+2)-(2n2-8n+6)=-2n2+9n-4=-2(n-)2+.∵a=-2<0,
∴当n=时,线段PC取得最大值,此时,P(,).
综上所述,存在符合条件的点P(,),使线段PC的长有最大值.
(3)显然,∠APC≠90°,如图1,当∠PAC=90°时,设直线AC的表达式为y=-x+b,把A(,)代入,得-+b=.解得b=3.由-x+3=2x2-8x+6,得x1=3或x2= (舍去).
当x=3时,x+2=3+2=5.此时,点P的坐标为P1(3,5).
如图2,当∠PCA=90°时,由A(,)知,点C的纵坐标为y=.
由2x2-8x+6=,得x1= (舍去),x2=.当x=时,x+2=+2=.
此时,点P的坐标为P2(,).
综上可知,满足条件的点P有两个,为P1(3,5),P2(,).