题目内容
【题目】如图,已知二次函数图象的对称轴为直线x=2,顶点为点C,直线y=x+m与该二次函数的图象交于点A,B两点,其中点A的坐标为(5,8),点B在y轴上.
(1)求m的值和该二次函数的表达式.为线段AB上一个动点(点P不与A,B两点重合),过点P作x轴的垂线,与这个二次函数的图象交于点E.
①设线段PE的长为h,求h与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.
②若直线AB与这个二次函数图象的对称轴的交点为D,求当四边形DCEP是平行四边形时点P的坐标.
(3)若点P(x,y)为直线AB上的一个动点,试探究:以PB为直径的圆能否与坐标轴相切?如果能请求出点P的坐标,如果不能,请说明理由.
【答案】(1)m=3,抛物线解析式为y=(x﹣2)2﹣1=x2﹣4x+3
(2)①h=PE=x+3﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+5x,(0≤x≤5)
②点P的坐标为(3,6)
(3)故存在点P,坐标为P(﹣6+3,﹣3+3)或P(﹣6﹣3,﹣3﹣3)时,以PB为直径的圆能与坐标轴相切.
【解析】
试题分析:(1)根据点A在直线AB上,求出直线解析式,再根据点A,B求出抛物线的解析式;
(2)①根据点P在直线AB上,表示出点P,求出h=PE;
②由DC∥PE,只要DC=PE即可,求出点P的坐标;
(3)由点P在直线AB上,确定出点P到x,y轴的距离,再由以BC为直径的圆与坐标轴相切,求出点P坐标.
试题解析:(1)A的坐标为(5,8)在直线y=x+m上,
∴8=5+m,
∴m=3,
∴直线AB解析式为y=x+3,
∴B(0,3),
设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+k,
∵点A,B在抛物线上,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为y=(x﹣2)2﹣1=x2﹣4x+3,顶点C(2,﹣1)
(2)①∵点P在线段AB上,
∴P(x,x+3)(0≤x≤5),
∵PE⊥x轴,交抛物线与E,P(x,x+3),
∴E(x,x2﹣4x+3),
∴h=PE=x+3﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+5x,(0≤x≤5)
②∵直线AB与这个二次函数图象的对称轴的交点为D,
∴D(2,5),
∴DC=6,
∵四边形DCEP是平行四边形,
∴PE=DC=6,
∵PE=|﹣x2+5x|,
Ⅰ、当0≤x≤5时,﹣x2+5x=6,
∴x1=2(舍),x2=3,
∴P(3,6),
Ⅱ、当x<0,或x>5时,x2﹣5x=6,
∴x3=﹣1,x4=6,
∴P(﹣1,2)或P(6,9),(舍)
即:点P的坐标为(3,6)
(3)∴点P(x,y)为直线AB上的一个动点,
∴P(x,x+3),
∴点P到x轴的距离为|x+3|,到y轴的距离为|x|,
∵点B(0,3),
∴BP=|x|,
∵以PB为直径的圆能与坐标轴相切,
∴①以PB为直径的圆能与y轴相切,
∴|x|=|x|,
∴x=0(舍),
②以PB为直径的圆能与x轴相切,
∴|x+3|=|x|,
∴x=﹣6﹣3或x=﹣6+3,
∴P(﹣6﹣3,﹣3+3)或P(﹣6﹣3,﹣3﹣3).
故存在点P,坐标为P(﹣6+3,﹣3+3)或P(﹣6﹣3,﹣3﹣3)时,以PB为直径的圆能与坐标轴相切.