Question

【題目】如圖，直線y=x+2與拋物線y=ax2+bx+6（a≠0）相交于A（，）和B（4，m），點P是線段AB上異于A、B的動點，過點P作PC⊥x軸于點D，交拋物線于點C．

（1）求拋物線的解析式；

（2）是否存在這樣的P點，使線段PC的長有最大值，若存在，求出這個最大值；若不存在，請說明理由；

（3）求PAC為直角三角形時點P的坐標(biāo)．

Answer 1

【答案】解：（1）∵B（4，m）在直線y=x+2上

∴m=6,即B(4，6)

∵A和B（4，6）在拋物線上

∴

解得

∴拋物線的解析式；

（2）存在.

設(shè)動點P的坐標(biāo)為（n，n+2），點C的坐標(biāo)為（n，2n2-8n+6），

∴PC=（n+2）-（2n2-8n+6），

=-2n2+9n-4，

=-2（n-）+

∵-2＜0，

∴當(dāng)n=時，線段PC最大且為．

【解析】試題分析：（1）已知B（4，m）在直線y=x+2上，可求得m的值，拋物線圖象上的A、B兩點坐標(biāo)，可將其代入拋物線的解析式中，通過聯(lián)立方程組即可求得待定系數(shù)的值．

（2）要弄清PC的長，實際是直線AB與拋物線函數(shù)值的差．可設(shè)出P點橫坐標(biāo)，根據(jù)直線AB和拋物線的解析式表示出P、C的縱坐標(biāo)，進而得到關(guān)于PC與P點橫坐標(biāo)的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)即可求出PC的最大值．

（3）當(dāng)△PAC為直角三角形時，根據(jù)直角頂點的不同，有三種情形，需要分類討論，分別求解．

試題解析：（1）∵B（4，m）在直線y=x+2上，

∴m=4+2=6，

∴B（4，6），

∵A（， ）、B（4，6）在拋物線y= +bx+6上，

∴，解得，

∴拋物線的解析式為y=﹣8x+6；

（2）設(shè)動點P的坐標(biāo)為（n，n+2），則C點的坐標(biāo)為（n， ﹣8n+6），

∴PC=（n+2）﹣（﹣8n+6），

=﹣+9n﹣4，

=，

∵PC＞0，

∴當(dāng)n=時，線段PC最大值為；

（3）∵△PAC為直角三角形，

i）若點P為直角頂點，則∠APC=90°．

由題意易知，PC∥y軸，∠APC=45°，因此這種情形不存在；

ii）若點A為直角頂點，則∠PAC=90°．

如答圖3﹣1，過點A（， ）作AN⊥x軸于點N，則ON=，AN=．

過點A作AM⊥直線AB，交x軸于點M，則由題意易知，△AMN為等腰直角三角形，

∴MN=AN=，∴OM=ON+MN=+=3，

∴M（3，0）．

設(shè)直線AM的解析式為：y=kx+b，

則： ，解得，

∴直線AM的解析式為：y=﹣x+3①，

又拋物線的解析式為：y=﹣8x+6②，

聯(lián)立①②式，解得：x=3或x=（與點A重合，舍去），

∴C（3，0），即點C、M點重合．

當(dāng)x=3時，y=x+2=5，

∴（3，5）；

iii）若點C為直角頂點，則∠ACP=90°．

∵y=﹣8x+6=，

∴拋物線的對稱軸為直線x=2．

如答圖3﹣2，作點A（， ）關(guān)于對稱軸x=2的對稱點C，

則點C在拋物線上，且C（， ）．

當(dāng)x=時，y=x+2=．

∴（， ）．

∵點（3，5）、（， ）均在線段AB上，

∴綜上所述，△PAC為直角三角形時，點P的坐標(biāo)為（3，5）或（， ）．