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  • 已知拋物線y=a(x-t-2)2+t2(a,t是常數(shù),a≠0,t≠0)的頂點是P點,與x軸交于A(2,0)、B兩點. (1)①求a的值; ②△PAB能否構成直角三角形?若能,求出t的值:若不能,說明理由. (2)

    已知拋物線y=a(x-t-2)2+t2(a,t是常數(shù),a≠0,t≠0)的頂點是P點,與x軸交于A(2,0)、B兩點.
    (1)①求a的值;
    ②△PAB能否構成直角三角形?若能,求出t的值:若不能,說明理由.
    (2)若t>0,點F(0,-1),把拋物線y=a(x-t-2)2+t2向左平移t個單位后與x軸的正半軸交于M、N兩點,當t為何值時,過F、M、N三點的圓的面積最?。坎⑶筮@個圓面積的最小值.
    數(shù)學人氣:883 ℃時間:2019-08-20 04:32:50
    優(yōu)質解答

    (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能構成直角三角形,理由為:
    將a=-1代入拋物線解析式得:y=-(x-t-2)2+t2
    當y=0時,-(x-t-2)2+t2=0,即(x-t-2)2=t2,
    開方得:x-t-2=t或x-t-2=-t,
    解得:x1=2,x2=2t+2,
    ∴B(2t+2,0),┅(4分)
    分兩種情況:
    (i)當t>0時,點B在點A的右側,OA=2,OB=2t+2,
    假設△PAB是直角三角形,如圖1所示:過P作PQ⊥AB于Q,
    則PQ=
    1
    2
    AB,┅(5分)
    ∵拋物線的頂點坐標為(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(不合題意舍去);┅(6分)
    (ii)當t<0時,點B在點A的左側,
    假設△PAB是直角三角形,如圖2所示:過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(不合題意舍去),┅(8分)
    則當t=±1時,△PAB是直角三角形;
    (2)不妨設點M在點N的左側,
    原拋物線向左平移t個單位后與x軸的交點M(2-t,0)、N(t+2,0),
    MN的垂直平分線為直線x=2,垂足為H,┅(9分)
    如圖3所示,∵CF垂直于y軸時,CF的長度最小,
    ∴⊙C半徑的最小值為2,┅(10分)
    此時CM=CF=2,⊙C的最小面積為4π,┅(11分)
    ∵F(0,-1),∴CH=OF=1,
    在Rt△CMH中,MH=OH-OM=2-(2-t)=t,
    根據(jù)勾股定理得:CH2+MH2=CM2,┅(12分)
    ∴12+t2=22,解得:t1=
    3
    ,t2=-
    3
    (不合題意舍去),┅(13分)
    則當t=
    3
    時,過F、M、N三點圓的面積最小,最小面積為4π.┅(14分)
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