已知拋物線y=mx2-(m-5)x-5(m>0),與x軸交于兩點(diǎn)A(x1,0),B(x2,0),(x1<x2),與y軸交于點(diǎn)C且AB=6.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若⊙M過A、B、C三點(diǎn),求⊙M的半徑,并求M到直線BC的距離;
(3)拋物線上是否存在點(diǎn)P,過點(diǎn)P作PQ⊥x軸于點(diǎn)Q,使△PBQ被直線BC分成面積相等的兩部分,若存在,求出P點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
分析:(1)根據(jù)拋物線的解析式,可求出A、B點(diǎn)的坐標(biāo),根據(jù)AB=6,即可求出m的值,由此確定拋物線的解析式;
(2)由于圓心同時經(jīng)過A、B,則圓心必在拋物線的對稱軸上,由此可得到點(diǎn)M的橫坐標(biāo),設(shè)出M點(diǎn)的縱坐標(biāo),B、C的坐標(biāo)易求得,可用平面直角坐標(biāo)系中兩點(diǎn)間的距離公式求出MB
2、MC
2的長,由于MB、MC都是⊙M的半徑,則上面所得兩條線段平方的表達(dá)式相等,由此可求出M點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而可求出⊙M的半徑,而M到直線BC的距離可由勾股定理和垂徑定理求得;
(3)假設(shè)存在符合條件的P點(diǎn),設(shè)PQ與直線BC的交點(diǎn)為H,如果BC將△PBQ分成面積相等的兩部分,那么QH=PH=
PQ(△BHQ、△BPH同高,若面積相等則底邊相等),可先求出直線BC的解析式,設(shè)出P點(diǎn)橫坐標(biāo),根據(jù)直線BC和拋物線的解析式表示出H、P的縱坐標(biāo),從而得到QH、PQ的長,再根據(jù)QH、PQ的數(shù)量關(guān)系列方程求出點(diǎn)P的坐標(biāo).
解答:解:(1)y=mx
2-(m-5)x-5(m>0)
=(x-1)(mx+5)=m(x-1)(x+
);
∴x
1=-
,x
2=1;
∴|AB|=1+
=6,m=1;
∴y=x
2+4x-5;A(-5,0),B(1,0),C(0,-5);
(2)圓心M的坐標(biāo)為(-2,x),且MB=MC;
(-2-1)
2+x
2=4+(x+5)
2,x=-2;
設(shè)⊙M的半徑為r,
∴r
2=x
2+9=4+9=13;
∴r=
,BC=
;
∴d=
=
=
;
(3)假設(shè)存在點(diǎn)P(x
P,y
P),
∵P在拋物線上,
∴y
P=x
P2+4x
P-5,Q(x
P,0);
∵直線BC的方程為y=5x-5,而直線PQ的方程為x=x
P,
∴設(shè)BC與PQ的交點(diǎn)為H,H(x
P,5x
P-5);
∴
=,
∴
=
;
∴x
P=1(舍去)或x
P=5;
∴存在點(diǎn)P(5,40).
點(diǎn)評:此題主要考查了二次函數(shù)與坐標(biāo)軸交點(diǎn)坐標(biāo)的求法、二次函數(shù)解析式的確定、勾股定理、垂徑定理的應(yīng)用、三角形面積的求法等重要知識點(diǎn),綜合性強(qiáng),難度較大.