已知抛物线y=-x2-2mx-m2+2m+1的顶点坐标为(-1,3),(1)求m的值;(2)抛物线与直线y=2x的两个交点分别为A、B(A在右侧),点P是抛物线上AB

发布时间:2020-08-09 14:43:39

已知抛物线y=-x2-2mx-m2+2m+1的顶点坐标为(-1,3),
(1)求m的值;
(2)抛物线与直线y=2x的两个交点分别为A、B(A在右侧),点P是抛物线上AB之间的点,点Q是直线y=2x上AB之间的点,且PQ∥y轴.求PQ长的最大值;
(3)在(2)的条件下,求当△OPQ为直角三角形时Q点的坐标.

网友回答

解:(1)由于抛物线y=-x2-2mx-m2+2m+1=-(x+m)2+2m+1,
即顶点坐标(-m,2m+1),
而抛物线的顶点坐标为(-1,3);
故m=1;

(2)由(1)可知抛物线的解析式为y=-(x+1)2+3,
即y=-x2-2x+2;
设P(x,-x2-2x+2),
因为PQ∥y轴,
所以设Q(x,2x),
所以:PQ=(-x2-2x+2)-2x=-x2-4x+2=-(x+2)2+6;
当x=-2时,PQ最大值=6;

(3)因为∠PQO不可能为直角,
所以分两种情形讨论:
①当∠QPO为直角时,P为抛物线与x轴的左侧的交点;
抛物线:y=-x2-2x+2,令y=0-x2-2x+2=0,
解得:x1=-1+,x2=-1-;
所以P(-1-,0);
当x=-1-时,y=2x=2(-1-)=-2-2,
所以Q(-1-,-2-2);
②当∠POQ为直角时,设PQ与x轴交于D点;
根据题意:△OPD∽△OQD,
得:OD2=PD?QD;
即x2=(-x2-2x+2)(-2x),
解得x=,
取x<0,则x=;
当x=时,y=2x=,
所以Q(,);
所以,符合条件的Q坐标为(-1-,-2-2)或(,).
解析分析:(1)将抛物线的解析式化为顶点坐标式,然后用m表示出抛物线的顶点坐标,即可求得m的值;
(2)设出点P的横坐标,根据抛物线和直线y=2x的解析式可表示出P、Q的纵坐标,进而可得到关于PQ的长和P点横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求得PQ的最大值;
(3)显然∠PQO<90°,那么可分两种情况考虑:
①∠OPQ=90°,此时P为抛物线与x轴的交点,根据抛物线的解析式,即可求得点P坐标,将点P的横坐标代入直线y=2x中,即可求得点Q的坐标;
②∠POQ=90°,若设PQ与x轴的交点为D,在Rt△OPQ中,OD⊥PQ,根据射影定理得OD2=DP?DQ,由此可得到关于P点横坐标(即Q点横坐标)的方程,从而求得Q点横坐标,将其代入直线y=2x中,即可求得Q点坐标.

点评:此题主要考查了二次函数解析式的确定、二次函数最值的应用、直角三角形的判定等知识;(3)题中,由于直角三角形的直角顶点不确定,一定要分类讨论,以免漏解.
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