题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于点A(6,0),B(﹣1,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M为该抛物线对称轴上一点,当CM+BM最小时,求点M的坐标.
(3)抛物线上是否存在点P,使△ACP为直角三角形?若存在,有几个?写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+5x+6;(2)点M();(3)点P的坐标为(﹣2,﹣8)或(4,10)或(2+2,4+2)或(2﹣2,4﹣2).
【解析】
(1)已知C(0,6),由交点式设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣6),把C点代入即可求解;
(2)先求出抛物线的对称轴,再作出点B关于抛物线对称轴的对称点(即为A点),连接AC交对称轴于点M,再求AC与对称轴的交点可得结果;
(3)由点P在抛物线上,可先设出P点坐标,然后分别表示出PC2、PA2 、AC2,再按照∠PAC=90°、∠PCA=90°、∠APC=90°三种情况分别求解即可.
(1)当x=0时,y=ax2+bx+6=6,则C(0,6),
设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣6),
把C(0,6)代入得a1(﹣6)=6,解得a=﹣1,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x+1)(x﹣6),即y=﹣x2+5x+6;
(2)∵抛物线的对称轴是直线x=,直线AC的解析式为y=-x+6,点B关于对称轴直线x=的对称点为点A,
∴连接AC,交直线x=于点M,此时点M满足CM+BM最小,
当x=时,y=,∴点M()
(3)设P点坐标为(x,﹣x2+5x+6),存在4个点P,使△ACP为直角三角形.
PC2=x2+(﹣x2+5x)2,PA2=(x﹣6)2+(﹣x2+5x+6)2,AC2=62+62=72,
当∠PAC=90°,∵PA2+AC2=PC2,
∴(x﹣6)2+(﹣x2+5x+6)2+72=x2+(﹣x2+5x)2,
整理得x2﹣4x﹣12=0,解得x1=6(舍去),x2=﹣2,此时P点坐标为(﹣2,﹣8);
当∠PCA=90°,∵PC2+AC2=PA2,
72+x2+(﹣x2+5x)2=(x﹣6)2+(﹣x2+5x+6)2,
整理得x2﹣4x=0,解得x1=0(舍去),x2=4,此时P点坐标为(4,10);
当∠APC=90°,∵PA2+AC2=PC2,
∴(x﹣6)2+(﹣x2+5x+6)2+x2+(﹣x2+5x)2=72,
整理得x3﹣10x2+20x+24=0,
x3﹣10x2+24x﹣4x+24=0,
x(x2﹣10x+24)﹣4(x﹣6)=0,
x(x﹣4)(x﹣6)﹣4(x﹣6)=0,
(x﹣6)(x2﹣4x﹣4)=0,
而x﹣6≠0,
所以x2﹣4x﹣4=0,解得x1=2+2,x2=2﹣2,此时P点坐标为(2+2,4+2)或(2﹣2,4﹣2);
综上所述,符合条件的点P的坐标为(﹣2,﹣8)或(4,10)或(2+2,4+2)或(2﹣2,4﹣2).