已知:拋物線y=x2-(m2+5)x+2m2+6.
(1)求證:不論m取何值,拋物線與x軸必有兩個(gè)交點(diǎn),并且有一個(gè)交點(diǎn)是A(2,0);
(2)設(shè)拋物線與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為B,AB的長(zhǎng)為d,求d與m之間的函數(shù)關(guān)系式;
(3)設(shè)d=10,P(a,b)為拋物線上一點(diǎn).
①當(dāng)△ABP是直角三角形時(shí),求b的值;
②當(dāng)△ABP是銳角三角形、鈍角三角形時(shí),分別寫出b的取值范圍(第②題不要求寫出解答過程).
【答案】
分析:(1)令拋物線中y=0,即可用十字相乘法求得兩根的值,由此可得證.
(2)在(1)中已經(jīng)求得了兩點(diǎn)的坐標(biāo),即可表示出AB的距離.
(3)①根據(jù)d的長(zhǎng)以及(2)中得出的d的表達(dá)式可確定出拋物線的解析式,也就能得出A、B的坐標(biāo).可以AB為直徑作圓,圓與拋物線有交點(diǎn),說明拋物線上存在符合條件的P點(diǎn),可根據(jù)拋物線的解析式設(shè)出P點(diǎn)坐標(biāo)(設(shè)橫坐標(biāo),根據(jù)拋物線的解析式表示出縱坐標(biāo)),在直角三角形ABP中,∠APB=90°,如果過P作PQ⊥x軸于Q,那么根據(jù)射影定理可得出PQ
2=AQ•QB,由此可求出P點(diǎn)坐標(biāo),確定出b的值;
②根據(jù)圖形與①求出的b值,即可分別確定出當(dāng)△ABP是銳角三角形、鈍角三角形時(shí)b的取值范圍.
解答:解:(1)令y=0,得x
2-(m
2+5)x+2m
2+6=0,
即(x-2)(x-m
2-3)=0,
解得:x
1=2,x
2=m
2+3,
∴一定有交點(diǎn)A(2,0),B(m
2+3,0)
∴結(jié)論得證;
(2)∵A(2,0),B(m
2+3,0)
∴d=AB=m
2+1;
(3)①d=AB=m
2+1=10,
∴y=x
2-14x+24,
∴A(2,0),B(12,0)
以AB為直徑畫圓,由圖可知與拋物線有兩個(gè)交點(diǎn),
∴存在這樣的點(diǎn)P,
設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為(x,x
2-14x+24),作P
1Q⊥橫軸于Q,則點(diǎn)Q(x,0),
易得△AQP∽△PQB,
∴
=
,
∴PQ
2=AQ•BQ=(x-2)(12-x)=(x
2-14x+24)
2,
即(x-2)(12-x)=(x-2)
2(x-12)
2,(x-2)(x-12)≠0,
∴解得x=7±2
,
∴點(diǎn)P為(7+2
,-1),或(7-2
,-1),
則b=-1;
②當(dāng)△ABP是銳角三角形時(shí),b<-1;當(dāng)△ABP為鈍角三角形時(shí),b>-1.
點(diǎn)評(píng):本題考查了二次函數(shù)與一元二次方程的關(guān)系、直角三角形的判定等知識(shí).綜合性較強(qiáng),難度適中.