如图,直线y=kx-k+2与抛物线交于A、B两点,抛物线的对称轴与x轴交于点Q.(1)证明直线y=kx-k+2过定点P,并求出P的坐标;(2)当k=0时,证明△AQB

发布时间:2020-08-11 11:51:12

如图,直线y=kx-k+2与抛物线交于A、B两点,抛物线的对称轴与x轴交于点Q.
(1)证明直线y=kx-k+2过定点P,并求出P的坐标;
(2)当k=0时,证明△AQB是等腰直角三角形;
(3)对于任意的实数k,是否都存在一条固定的直线与以AB为直径的圆相切?若存在,请求出此直线的解析式;若不存在,请说明理由.

网友回答

(1)证明:∵y=kx-k+2=k(x-1)+2,
∴当x-1=0,即x=1时,y=2,
故,直线y=kx-k+2过定点P(1,2);

(2)证明:当k=0时,直线y=kx-k+2=2,
交点A(x1,y1)、B(x2,y2)的坐标符合方程组:,
解得:,,
即A(-1,2),B(3,2),
抛物线y=x2-x+=(x-1)2+1,
∵抛物线的对称轴与x轴交于点Q,
∴Q(1,0),
∴AB==4,
AQ==2,
BQ==2,
∴AB2=AQ2+BQ2,AQ=BQ,
所以,△AQB是等腰直角三角形;

(3)解:存在定直线与以AB为直径的圆相切,此直线即x轴,解析式是y=0.
理由如下:交点A(x1,y1)、B(x2,y2)的坐标符合方程组:,
消掉y得,x2-(+k)x+k-=0,
∵x1+x2=2+4k,x1x2=4k-3,
∴(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2=(2+4k)2-4(4k-3)=16k2+16,
(y1-y2)2=k2(x1-x2)2=k2(16k2+16),
∴AB===4k2+4,
∴以AB为直径的圆的半径为2k2+2,
∵AB的中点是(,),==2k+1,=-k+2=k(2k+1)-k+2=2k2+2,
∴AB的中点,即以AB为直径的圆的圆心坐标为(2k+1,2k2+2),
∵圆心到x轴的距离刚好等于半径,
∴存在定直线与以AB为直径的圆相切,此直线即x轴,解析式是y=0.
解析分析:(1)整理成关于k的形式,然后根据k的系数等于0列式求出x的值,再求出y的值,即可得到定点P的坐标;
(2)先写成直线的解析式,再与抛物线解析式联立求出点A、B的坐标,根据抛物线的解析式求出点Q的坐标,然后利用两点间的距离公式求出AB、AQ、BQ,再根据勾股定理逆定理证明;
(3)设点A(x1,y1)、B(x2,y2),联立直线与抛物线解析式消掉未知数y,得到关于x的一元二次方程,利用根与系数的关系求出AB的长,再求出AB的中点坐标,然后根据AB的长等于AB的中点到x轴的距离的2倍可得以AB为直径的圆与x轴相切.

点评:本题是二次函数综合题型,主要考查了直线过定点的求解方法,联立两函数解析式求交点的方法两点间的距离公式,勾股定理逆定理的应用,根与系数的关系,直线与圆的位置关系,综合性较强,难度较大,要特别注意两点间的距离公式的应用.
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