已知对称轴平行于y轴的抛物线经过点B(0,1),顶点是A(2,0),
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在一点P,使以BP为直径的圆经过抛物线的顶点A?若不存在说明理由;若存在,求出符合条件的圆的直径长度;
(3)对于(2)中的点P,当△ABP能构成时,点M是抛物线上A、P之间的动点,求△BMP面积最大值.
网友回答
解:(1)∵对称轴平行于y轴的抛物线的顶点是A(2,0),
∴设该抛物线的解析式为y=a(x-2)2.
又∵该抛物线经过点B(0,1),
∴1=a(0-2)2,
解得,a=.
∴该抛物线的解析式为:y=(x-2)2(或y=x2-x+1);
(2)假设在抛物线上存在一点P,使以BP为直径的圆经过抛物线的顶点A,其坐标为P(x,y).
如图,过点P作PD⊥⊥x轴于D,连接AB、AP.
根据题意知,点A是以BP为直径的圆上的一点,则∠BAP=90°(直径所对的圆周角是直角).
则易证△AOB∽△PDA,
∴=,即=,
∴y=2x-4;
又∵点P是抛物线y=(x-2)2上的一点,
∴,解得或,即点P(2,0)或(10,16).
①当点P的坐标是(2,0),点P与点A重合,此时该圆的直径AB==;
②当点P的坐标是(10,16),此时该圆的直径BP==5;
(3)如图2,由(2)知,当点P的坐标是(10,16)时,点A、B、P能构成直角三角形.
由B(0,1),P(10,16)可知,BP=直线BP的解析式为:y=x+1,即3x-2y+2=0.
设M(a,a2-a+1)(2<a<16).则点M到直线的距离d==.
所以S△BPM=BP?d=×5×=|(a-4)2-12|,则当a=4时,S△BPM最大=×12=15,即△BMP面积最大值是15.
解析分析:(1)此题已知该抛物线的顶点坐标和抛物线上另一点的坐标,故可设顶点式解析式,利用待定系数法求该抛物线的解析式;
(2)假设存在,设出P点,作PD⊥x轴于D,连接AB、AP,可证三角形相似,根据相似比例,求出P点;
(3)根据点B、P的坐标求得直线BP的直线方程,然后由二次函数图象上点的坐标特征可以设M(a,a2-a+1)(2<a<16).最后由点到直线的距离求得点M到直线BP的距离d=,将其代入三角形的面积公式,利用二次函数的最值的求法求得△BMP面积最大值.
点评:此题还是考抛物线的性质和顶点坐标,第二问探究存在性问题,充分利用圆和梯形的性质,综合性性较强,第三问利用第二问的结论,要看清题意.