已知:抛物线y=x2-(m2+5)x+2m2+6.(1)求证:不论m取何值,抛物线与x轴必有两个交点,并且有一个交点是A(2,0);(2)设抛物线与x轴的另一个交点为B,AB的长为d,求d与m之间的函数关系式;(3)设d=10,P(a,b)为抛物线上一点.①当△ABP是直角三角形时,求b的值;②当△ABP是锐角三角形、钝角三角形时,分别写出b的取值范围(第②题不要求写出解答过程).

问题描述:

已知:抛物线y=x2-(m2+5)x+2m2+6.
(1)求证:不论m取何值,抛物线与x轴必有两个交点,并且有一个交点是A(2,0);
(2)设抛物线与x轴的另一个交点为B,AB的长为d,求d与m之间的函数关系式;
(3)设d=10,P(a,b)为抛物线上一点.
①当△ABP是直角三角形时,求b的值;
②当△ABP是锐角三角形、钝角三角形时,分别写出b的取值范围(第②题不要求写出解答过程).

(1)令y=0,得x2-(m2+5)x+2m2+6=0,
即(x-2)(x-m2-3)=0,
解得:x1=2,x2=m2+3,
∴一定有交点A(2,0),B(m2+3,0)
∴结论得证;
(2)∵A(2,0),B(m2+3,0)
∴d=AB=m2+1;
(3)①d=AB=m2+1=10,
∴y=x2-14x+24,
∴A(2,0),B(12,0)
以AB为直径画圆,由图可知与抛物线有两个交点,
∴存在这样的点P,
设点P坐标为(x,x2-14x+24),作P1Q⊥横轴于Q,则点Q(x,0),
易得△AQP∽△PQB,

AQ
QP
=
PQ
QB

∴PQ2=AQ•BQ=(x-2)(12-x)=(x2-14x+24)2
即(x-2)(12-x)=(x-2)2(x-12)2,(x-2)(x-12)≠0,
∴解得x=7±2
6

∴点P为(7+2
6
,-1),或(7-2
6
,-1),
则b=-1;
②当△ABP是锐角三角形时,-25≤b<-1;当△ABP为钝角三角形时,b>-1且b≠0.
答案解析:(1)令抛物线中y=0,即可用十字相乘法求得两根的值,由此可得证.
(2)在(1)中已经求得了两点的坐标,即可表示出AB的距离.
(3)①根据d的长以及(2)中得出的d的表达式可确定出抛物线的解析式,也就能得出A、B的坐标.可以AB为直径作圆,圆与抛物线有交点,说明抛物线上存在符合条件的P点,可根据抛物线的解析式设出P点坐标(设横坐标,根据抛物线的解析式表示出纵坐标),在直角三角形ABP中,∠APB=90°,如果过P作PQ⊥x轴于Q,那么根据射影定理可得出PQ2=AQ•QB,由此可求出P点坐标,确定出b的值;
②根据图形与①求出的b值,即可分别确定出当△ABP是锐角三角形、钝角三角形时b的取值范围.
考试点:二次函数综合题.
知识点:本题考查了二次函数与一元二次方程的关系、直角三角形的判定等知识.综合性较强,难度适中.