题目内容

7.设抛物线y=mx2-3mx+2(m≠0)与x轴的交点为A(x1,0),B(x2,0),且x12+x22=17,其中x1< x2,点P(a,b)为抛物线上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接AC,过P点做直线PE∥AC交x轴于点E,交y轴于点F(O,t),当a取何值时t有最大值,最大值是多少?
(3)判断在(2)的条件中是否存在一点P,使以点A、C、P、E为顶点的四边形为平行四边形.若不存在试说明理由;若存在,试求出点P的坐标.

分析 (1)先根据抛物线y=mx2-3mx+2(m≠0)与x轴的交点为A(x1,0),B(x2,0)可知x1,x2为方程的两个根,再由根与系数的关系即可得出m的值.
(2)先求出A、B两点的坐标,再利用待定系数法求出直线AC的解析式,由直线PE∥AC,过点F(0,t)可知直线PE的解析式为y=2x+t,根据点P(a,b)为直线与抛物线的交点可得出关于a,t的二次函数解析式,求出t的最大值即可;
(3)①当点P位于x轴上方时,根据轴对称的性质可得出P点坐标;
②当点P位于x轴下方时,根据CE∥AP,作PM⊥x轴于点M,四边形ACEP是平行四边形可得出△COE≌△PMA,故PM=OC=2即P点的纵坐标为-2,代入抛物线的解析式即可得出x的值,进而得出P点坐标.

解答 解:(1)∵当抛物线y=mx2-3mx+2(m≠0)和x轴相交时,y=0,即mx2-3mx+2=0,?????
∴x1,x2为方程的两个根,
∴x1+x2=-$\frac{-3m}{m}$=3,x1x2=$\frac{2}{m}$.
又∵x12+x22=17,
∴(x1+x2)2-2x1x2=17,
∴9-$\frac{4}{m}$=17,????????
∴m=-$\frac{1}{2}$,
∴抛物线的解析式为y=-$\frac{1}{2}$x2+$\frac{3}{2}$x+2;

(2)∵y=-$\frac{1}{2}$x2+$\frac{3}{2}$x+2,当y=0时,$\frac{1}{2}$x2+$\frac{3}{2}$x+2=0,
解得:x1=-1,x2=4,????????????????????????
∴A(-1,0),B(4,0)
当x=0时,y=2,
∴C(0,2)
设直线AC的解析式为:y=kx+b
把A,B坐标代入解析式$\left\{\begin{array}{l}b=2\\-k+b=0\end{array}\right.$,解得$\left\{\begin{array}{l}k=2\\ b=2\end{array}\right.$,
∵直线PE∥AC,过点F(0,t)
∴直线PE的解析式为 y=2x+t
∵点P(a,b)为直线与抛物线的交点,
∴$\left\{\begin{array}{l}-\frac{1}{2}{a}^{2}+\frac{3}{2}a+2=b\\ 2a+t=b\end{array}\right.$,?
∴t=-$\frac{1}{2}$a2-$\frac{1}{2}$a+2
=-$\frac{1}{2}$(a+$\frac{1}{2}$)2+$\frac{17}{8}$≤$\frac{17}{8}$.
∴当a+$\frac{1}{2}$=0,即a=-$\frac{1}{2}$时,t最大值为$\frac{17}{8}$.
????????????????????????????????????????
(3)解:存在这样的点P,
①如图1,当点P位于x轴上方时,
∵PC∥AE,
∴PC∥x轴,
∴点C与点P关于抛物线的对称轴对称.
∵抛物线的对称轴为x=$\frac{3}{2}$,C(0,2),
∴P(3,2);
②如图2,当点P位于x轴下方时,
CE∥AP,作PM⊥x轴于点M,
∵四边形ACEP是平行四边形,
∴AC∥PE,AC=PE,
∵$\left\{\begin{array}{l}∠COE=∠PMA\\∠APM=∠ECO\\ PE=CE\end{array}\right.$,
∴△COE≌△PMA(AAS),
∴PM=OC=2
∴P点的纵坐标为-2,代入抛物线的解析式
y=$\frac{1}{2}$x2+$\frac{3}{2}$x+2,
∴$\frac{1}{2}$x2+$\frac{3}{2}$x+2=-2,??????????????
解得x=$\frac{3±\sqrt{41}}{2}$,???????????????
∴P($\frac{3+\sqrt{41}}{2}$,-2)或($\frac{3-\sqrt{41}}{2}$,-2).???
∴使以点A、C、P、E为顶点的四边形为平行四边形的P点有三个:(3,2),($\frac{3+\sqrt{41}}{2}$,-2),($\frac{3-\sqrt{41}}{2}$,-2).?

点评 本题考查的是二次函数综合题,涉及到二次函数图象上点的坐标特点、根与系数的关系、平行四边形的判定与性质等知识,难度较大.

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