如图,抛物线y=-x2+(m+2)x-3(m-1)交x轴于点A、B(A在B的右边),直线y=(m+1)x-3经过点A.若m<1.
(1)求抛物线和直线的解析式;
(2)直线y=kx(k<0)交直线y=(m+1)x-3于点P,交抛物线y=-x2+(m+2)x-3(m-1)于点M,过M点作x轴垂线,垂足为D,交直线y=(m+1)x-3于点N.问:△PMN能否为等腰三角形?若能,求k的值;若不能,请说明理由.
网友回答
解:(1)抛物线解析式为y=-x2+2x+3.直线解析式为y=x-3.
(2)如图,点C坐标为(0,-3),∠PNM=45°若△PNM为等腰三角形,且k<0,则PN=PM或PN=MN.
当PN=PM时,OD=DM,设M(m,-m),k=-1,
当PN=MN时,过点P作PH垂直y轴于点H.
PH=OH=3-
点P坐标为(,-3)
则k=1-.
综上所述,△PMN能为等腰三角形,k的值为-1或1-.
解析分析:(1)根据抛物线和直线的解析式可知:抛物线与x轴的交点的横坐标为x=m-1,x=3.而直线与x轴交点的横坐标为x=,由于两函数都过A点,因此可求出三组m的值:①m=0,②m=2,③m=-2,由于m<1,因此②舍去,根据抛物线与x轴有两个交点,那么△>0,由此可舍去③.因此m的值为0,代入两函数中即可求出两函数的解析式.
(2)根据直线的解析式可求出A,C两点的坐标,这时可发现∠PNM=45°,如果要使△PMN是等腰三角形,应该满足的条件是PN=NM,PN=PM(当PM=MN时,直线y=kx与x轴重合,与k<0不符).
①当PN=MN时,∠PMN=45°,因此∠ODM=45°,直线y=kx在二四象限的角平分线上,因此k=-1.
②当PN=MN时,过P作y轴的垂线,设垂足为H,由于MN∥OC,因此∠NPM=∠NMP=∠COP=∠CPO,那么OC=CP=3,可在直角三角形PHC中,求出PH和CH的值.根据P点的坐标即可求出k的值.
点评:数形结合、方程函数的数学思想在数学综合题中充分利用,对题目的条件和结论既分析其代数含义又分析其几何意义,力图在代数和几何的结合上找出解题思路.