题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,∠ACB=90°,OC=2OB,tan∠ABC=2,点B的坐标为(1,0).抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、B两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是直线AB上方抛物线上的一点,过点P作PD垂直x轴于点D,交线段AB于点E,使PE最大.
①求点P的坐标和PE的最大值.
②在直线PD上是否存在点M,使点M在以AB为直径的圆上;若存在,求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2﹣3x+4;(2)①,P② M(,)或(,)
【解析】
(1)先根据已知求点A的坐标,利用待定系数法求二次函数的解析式;
(2)①根据A(﹣2,6),B(1,0),求得AB的解析式为:y=﹣2x+2,设P(a,﹣a2﹣3a+4),则E(a,﹣2a+2),利用PE=﹣a2﹣3a+4﹣(﹣2a+2)=﹣(a+)2+,根据二次函数的图像与性质即求解;
②根据点M在以AB为直径的圆上,得到∠AMB=90°,即AM2+BM2=AB2,求出,,AB2故可列出方程求解.
解:(1)∵B(1,0)
∴OB=1,
∵OC=2OB=2,
∴BC=3 ,C(﹣2,0)
Rt△ABC中,tan∠ABC=2,
∴=2,
∴AC=6,
∴A(﹣2,6),
把A(﹣2,6)和B(1,0)代入y=﹣x2+bx+c得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣3x+4;
(2)①∵A(﹣2,6),B(1,0),
易得AB的解析式为:y=﹣2x+2,
设P(a,﹣a2﹣3a+4),则E(a,﹣2a+2),
∴PE=﹣a2﹣3a+4﹣(﹣2a+2)=﹣a2﹣a+2=﹣(a+)2+
∴当a=时,PE=,此时P(,)
②∵M在直线PD上,且P(,),
∴
+
AB2=32+62=45,
∵点M在以AB为直径的圆上
此时∠AMB=90°,
∴AM2+BM2=AB2,
∴++=45
解得: ,
∴M(,)或(,)