题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,点A(1,0),已知抛物线y=﹣x2+mx﹣2m(m是常数),顶点为P.
(1)当抛物线经过点A时,求顶点P坐标;
(2)等腰Rt△AOB,点B在第四象限,且OA=OB.当抛物线与线段OB有且仅有两个公共点时,求m满足的条件;
(3)无论m取何值,该抛物线都经过定点H.当∠AHP=45°,求此抛物线解析式.
【答案】(1)顶点P坐标(﹣,);(2)m>2﹣3;(3)y=﹣x2+x﹣或y=﹣x2+x﹣
【解析】
(1)将点A坐标代入解析式,可求m的值,即可求解;
(2)先求出点B坐标,由抛物线与线段OB有且仅有两个公共点,可列不等式,可求解;
(3)当x=2时,y=﹣4+2m﹣2m=﹣4,则抛物线都经过定点H(2,﹣4),分点P在AH的左侧或右侧两种情况讨论,构造全等三角形,求出BH解析式,即可求解.
解:(1)∵抛物线经过点A,
∴0=﹣1+m﹣2m,
∴m=﹣1,
∴抛物线解析式为:y=﹣x2﹣x+2=﹣(x+)2+,
∴顶点P坐标(﹣,);
(2)∵点A(1,0),OA=OB,
∴点B(1,﹣1)
设直线OB的解析式为
将点B代入得
∴直线OB解析式为:y=﹣x,
∵抛物线与线段OB有且仅有两个公共点,
∴﹣x=﹣x2+mx﹣2m,
∴△=(m+1)2﹣8m>0,
∴m>2﹣3,或m<﹣2﹣3,
∵抛物线与线段OB有且仅有两个公共点,
∴
∴m≥0,
∴m>2﹣3,
(3)∵当x=2时,y=﹣4+2m﹣2m=﹣4,
∴抛物线都经过定点H(2,﹣4),
若点P在AH的左侧,如图1,过点A作AB⊥PH,过点B作BD⊥OA,过点H作HC⊥BD于C,
∵∠AHP=45°,AB⊥PH,
∴∠BAH=∠AHB=45°,
∴AB=BH,
∵∠DBA+∠CBH=90°,∠DBA+∠DAB=90°,
∴∠DAB=∠CBH,且AB=BH,∠ADB=∠BCH=90°,
∴△DAB≌△CBH(AAS)
∴AD=BC,BD=CH,
∵BC+BD=4,CH﹣AD=1,
∴BD=CH=,BC=AD=,
∴点B(﹣,﹣)
设直线BH解析式为:y=kx+b,
∴
解得:
∴直线BH解析式为:y=﹣x﹣,
∵y=﹣x2+mx﹣2m
∴P(,)
∵点P(,)在直线BH上,
∴=﹣×﹣
∴m1=4,m2=,
∵当m=4时,点P(2,﹣4)与点H重合,
∴m=
∴抛物线解析式:y=﹣x2+x﹣,
若点P在AH的右侧,如图2,
同理可求:直线BH解析式为:y=x﹣,
∵点P(,)在直线BH上,
∴=×﹣,
∴m1=4,m2=,
∴抛物线解析式:y=﹣x2+x﹣,
综上所述,抛物线解析式为y=﹣x2+x﹣或y=﹣x2+x﹣.