已知抛物线y=a(x-t-2)2+t2(a,t是常数,a≠0,t≠0)的顶点是P点,与x轴交于A(2,0)、B两点. (1)①求a的值; ②△PAB能否构成直角三角形?若能,求出t的值:若不能,说明理由. (2)

已知抛物线y=a(x-t-2)2+t2(a,t是常数,a≠0,t≠0)的顶点是P点,与x轴交于A(2,0)、B两点.
(1)①求a的值;
②△PAB能否构成直角三角形?若能,求出t的值:若不能,说明理由.
(2)若t>0,点F(0,-1),把抛物线y=a(x-t-2)2+t2向左平移t个单位后与x轴的正半轴交于M、N两点,当t为何值时,过F、M、N三点的圆的面积最小?并求这个圆面积的最小值.
数学人气:978 ℃时间:2019-08-20 04:32:50
优质解答

(1)①把A(2,0)代入y=a(x-t-2)2+t2得:at2+t2=0,┅(2分)
∵t≠0,∴a=-1;┅(3分)
②△PAB能构成直角三角形,理由为:
将a=-1代入抛物线解析式得:y=-(x-t-2)2+t2
当y=0时,-(x-t-2)2+t2=0,即(x-t-2)2=t2
开方得:x-t-2=t或x-t-2=-t,
解得:x1=2,x2=2t+2,
∴B(2t+2,0),┅(4分)
分两种情况:
(i)当t>0时,点B在点A的右侧,OA=2,OB=2t+2,
假设△PAB是直角三角形,如图1所示:过P作PQ⊥AB于Q,
则PQ=
1
2
AB,┅(5分)
∵抛物线的顶点坐标为(t+2,t2),
∴PQ=t2
∵AB=OB-OA=(2t+2)-2=2t,
∴t2=t,即t(t-1)=0,
解得:t1=1,t2=0(不合题意舍去);┅(6分)
(ii)当t<0时,点B在点A的左侧,
假设△PAB是直角三角形,如图2所示:过P作PQ⊥AB于Q,
同理:PQ=
1
2
AB,
∵AB=OA-OB=2-(2t+2)=-2t,PQ=t2
∴t2=-t,┅(7分)
即t(t+1)=0,
解得:t1=-1,t2=0(不合题意舍去),┅(8分)
则当t=±1时,△PAB是直角三角形;
(2)不妨设点M在点N的左侧,
原抛物线向左平移t个单位后与x轴的交点M(2-t,0)、N(t+2,0),
MN的垂直平分线为直线x=2,垂足为H,┅(9分)
如图3所示,∵CF垂直于y轴时,CF的长度最小,
∴⊙C半径的最小值为2,┅(10分)
此时CM=CF=2,⊙C的最小面积为4π,┅(11分)
∵F(0,-1),∴CH=OF=1,
在Rt△CMH中,MH=OH-OM=2-(2-t)=t,
根据勾股定理得:CH2+MH2=CM2,┅(12分)
∴12+t2=22,解得:t1=
3
,t2=-
3
(不合题意舍去),┅(13分)
则当t=
3
时,过F、M、N三点圆的面积最小,最小面积为4π.┅(14分)
我来回答
类似推荐
请使用1024x768 IE6.0或更高版本浏览器浏览本站点,以保证最佳阅读效果。本页提供作业小助手,一起搜作业以及作业好帮手最新版!
版权所有 CopyRight © 2012-2024 作业小助手 All Rights Reserved. 手机版