例已知:抛物线y=12x2-32mx-2m交x轴于A(x1,0),B(x2,0),交y轴于C点,且x1<0<x2,(AO+OB)2=12CO+1.
(1)求抛物线的解析式.
(2)在x轴的下方是否存在着抛物线上的点P,使∠APB为锐角,若存在,求出P点的横坐标的范围;若不存在,请说明理由.
(武汉市中考题)
解:(1)∵x1<0<x2
∴AO=-x1,OB=x2
∴AO+OB=x2-x1
又∵x1+x2=3m,x1x2=-4m<0∴m>0.
又∵C(0,-2m)∴CO=2m
∵(AO+OB)2=12CO+1
∴(x2-x1)2=12×2m+1
即:(x1+x2)2-4x1x2=24m+1,整理,得
9m
2-8m-1=0,
解得m1=1,
m2=-1
9.
∵m>0,∴m=1.
∴抛物线的解析式为:y=12x2-32x-2.
(2)存在这样的P点,使∠APB为锐角.
由12x2-32x-2=0,
得x1=-1,x2=4.
∴A(-1,0),B(4,0),
而C(0,-2).
如图,连结AC、BC
∴AC2=5,BC2=20,AB2=25.
∴△ABC为直角三角形.
过A、B、C三点作⊙O1,则AB为⊙O1的直径.
∵⊙O1与抛物线都关于直线x=32对称.
∴点C关于直线x=32的对称点M是⊙O1与抛物线的另一个交点.
∴M(3,-2).
设P点的横坐标为x0,当0<x0<3时,点P在⊙O1外.
连结PA交⊙O1于点Q,连结QB、BP.
而∠APB<∠AQB=90°,故∠APB为锐角.
同理,当-1<x0<0,或3<x0<4时,有∠APB为钝角.
故x0的范围是0<x0<3.
(2)由(1)的结论,易得“三交点”A、B、C构成了直角三角形.显然P点应以C点为参照,再结合二次函数的对称性,可求得满足条件的P点的横坐标范围.