已知拋物線y=ax2+bx+c與y軸交于點C,與x軸交于點A(x1,0)、B(x2,0)(x1<x2),頂點M的縱坐標為-4,若x1、x2是方程x2-2(m-1)x+m2-7=0的兩個根,且x21+x22=10.
(1)求A、B兩點的坐標;
(2)求拋物線的解析式及點C的坐標;
(3)在拋物線上是否存在點P,使三角形PAB的面積等于四邊形ACMB的面積的2倍?若存在,求出所有符合條件的點的坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】
分析:(1)根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,建立關(guān)于m的方程,然后解答即可求出m的值;
(2)根據(jù)A、B的橫坐標,求出M的橫坐標,從而得到M的坐標,然后利用待定系數(shù)法求出函數(shù)解析式,令x=0,即可得到y(tǒng)=-3,從而得到函數(shù)解析式.
(3)假設(shè)存在點P,根據(jù)S
四邊形ACMB=S
△ACO+S
梯形OCMD+S
△DMB,求出四邊形的面積,根據(jù)S
△PAB=2S
四邊形ACMB,建立關(guān)于m的解析式,據(jù)此解答即可.
解答:解:(1)∵x
1,x
2是方程x
2-2(m-1)x+m
2-7=0的兩個根,
∴x
1+x
2=2(m-1),x
1•x
2=m
2-7.
又∵x
12+x
22=10,
∴(x
1+x
2)
2-2x
1x
2=10,
∴[2(m-1)]
2-2(m
2-7)=10,
即m
2-4m+4=0.
解得:m
1=m
2=2.
將m=2代入方程x
2-2(m-1)x+m
2-7=0,
得:x
2-2x-3=0,
解得:x
1=-1,x
2=3.
∴點A的坐標為(-1,0),點B的坐標為(3,0).
(2)因為拋物線與x軸的交點為A(-1,0)、B(3,0),由對稱性可知,頂點M的橫坐標為1,則頂點M的坐標為(1,-4).
∴
,
解得:
,
∴拋物線的解析式為y=x
2-2x-3.
在y=x
2-2x-3中,
令x=0,得y=-3.
∴點C的坐標為(0,-3).
(3)設(shè)拋物線的對稱軸與x軸交于點D,
則AO=OD=1,DB=2,OC=3,
DM=4,AB=4.
∴S
四邊形ACMB=S
△ACO+S
梯形OCMD+S
△DMB
=
•AO•CO+
(CO+MD)+
DB•MD
=
×1×3+
×(3+4)×1+
×2×4=9.
設(shè)P(x
,y
)為拋物線上一點,
則S
△PAB=
AB•|y
|.
若S
△PAB=2S
四邊形ACMB,
則
•AB•|y
|=18,
∴丨y
丨=9,y
=±9.
將y
=9代入y=x
2-2x-3中,得x
2-2x-3=9,
即x
2-2x-12=0,
解得:x
1=1-
,x
2=1+
.
將y
=-9代入y=x
2-2x-3中,得:x
2-2x-3=-9,
即x
2-2x+6=0.
∵△=(-2)
2-4×1×6=-20<0,
∴此方程無實數(shù)根.
∴符合條件的點P有兩個:P
1(1-
,9),P
2(1+
,9).
點評:本題考查了二次函數(shù)的綜合題型,其中涉及到的知識點有拋物線的頂點求法和三角形的面積求法.在求存在性問題時,要假設(shè)該點存在,然后進行計算,若得出矛盾,則不存在,否則,存在.