题目内容
【题目】如图,已知抛物线y=ax2+bx+1经过A(﹣1,0),B(1,1)两点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)阅读理解:
在同一平面直角坐标系中,直线l1:y=k1x+b1(k1 , b1为常数,且k1≠0),直线l2:y=k2x+b2(k2 , b2为常数,且k2≠0),若l1⊥l2 , 则k1k2=﹣1.
解决问题:
①若直线y=3x﹣1与直线y=mx+2互相垂直,求m的值;
②抛物线上是否存在点P,使得△PAB是以AB为直角边的直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)M是抛物线上一动点,且在直线AB的上方(不与A,B重合),求点M到直线AB的距离的最大值.
【答案】
(1)解:将A,B点坐标代入,得
,
解得 ,
抛物线的解析式为y=﹣ x2+ x+1;
(2)解:①由直线y=3x﹣1与直线y=mx+2互相垂直,得
3m=﹣1,
即m=﹣ ;
②AB的解析式为y= x+ ,
当PA⊥AB时,PA的解析式为y=﹣2x﹣2,
联立PA与抛物线,得
,
解得 (舍), ,即P(6,﹣14);
当PB⊥AB时,PB的解析式为y=﹣2x+3,
联立PB与抛物线,得 ,
解得 (舍) 即P(4,﹣5),
综上所述:△PAB是以AB为直角边的直角三角形,点P的坐标(6,﹣14)(4,﹣5);
(3)解:如图
,
∵M(t,﹣ t2+ t+1),Q(t, t+ ),
∴MQ=﹣ t2+
S△MAB= MQ|xB﹣xA
= (﹣ t2+ )×2
=﹣ t2+ ,
当t=0时,S取最大值 ,即M(0,1).
由勾股定理,得
AB= = ,
设M到AB的距离为h,由三角形的面积,得
h= = .
点M到直线AB的距离的最大值是 .
【解析】(1)利用待定系数法把A、B两点的坐标代入解析式即可求出a、b;(2)分类讨论,A或B为直角顶点两类,利用“阅读理解”的结论“相互垂直的直线的斜率k 乘积=-1”构建方程,求出直线解析式,再和抛物线联立方程组,得出交点即P坐标;(3)三角形的底边AB是定值,要求距离最大值就须求面积的最大值,须过M点作x轴的垂线,把三角形MAB分割成两个有竖直边的三角形,构建以M的横坐标t 为自变量的函数S,求出其最大值,再利用三角形面积公式,求出此时的点M到AB的距离,就是最大距离.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用二次函数的最值的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大值(或最小值),即当x=-b/2a时,y最值=(4ac-b2)/4a.