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(2013•武汉)如图,点P是直线l:y=-2x-2上的点,过点P的另一条直线m交抛物线y=x2于A、B两点.(1)若直线m的解析式为y=-12x+32,求A,B两点的坐标;(2)①若点P的坐标为(-2,t).当PA=AB时
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(2013•武汉)如图,点P是直线l:y=-2x-2上的点,过点P的另一条直线m交抛物线y=x2于A、B两点.
(1)若直线m的解析式为y=-
x+
,求A,B两点的坐标;
(2)①若点P的坐标为(-2,t).当PA=AB时,请直接写出点A的坐标;
②试证明:对于直线l上任意给定的一点P,在抛物线上能找到点A,使得PA=AB成立.
(3)设直线l交y轴于点C,若△AOB的外心在边AB上,且∠BPC=∠OCP,求点P的坐标.

(1)若直线m的解析式为y=-
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3 |
2 |
(2)①若点P的坐标为(-2,t).当PA=AB时,请直接写出点A的坐标;
②试证明:对于直线l上任意给定的一点P,在抛物线上能找到点A,使得PA=AB成立.
(3)设直线l交y轴于点C,若△AOB的外心在边AB上,且∠BPC=∠OCP,求点P的坐标.

▼优质解答
答案和解析
(1)∵点A、B是抛物线y=x2与直线y=-
x+
的交点,
∴x2=-
x+
,
解得x=1或x=-
.
当x=1时,y=1;当x=-
时,y=
,
∴A(-
,
),B(1,1).
(2)①∵点P(-2,t)在直线y=-2x-2上,∴t=2,∴P(-2,2).
设A(m,m2),如答图1所示,分别过点P、A、B作x轴的垂线,垂足分别为点G、E、F.

∵PA=AB,
∴AE是梯形PGFB的中位线,
∴GE=EF,AE=
(PG+BF).
∵OF=|EF-OE|,GE=EF,
∴OF=|GE-EO|
∵GE=GO-EO=2+m,EO=-m
∴OF=|2+m-(-m)|=|2+2m|
∴OF=2m+2,
∵AE=
(PG+BF),∴BF=2AE-PG=2m2-2.
∴B(2+2m,2m2-2).
∵点B在抛物线y=x2上,
∴2m2-2=(2+2m)2
解得:m=-1或-3,
当m=-1时,m2=1;当m=-3时,m2=9
∴点A的坐标为(-1,1)或(-3,9).
②设P(a,-2a-2),A(m,m2).
如答图1所示,分别过点P、A、B作x轴的垂线,垂足分别为点G、E、F.
与①同理可求得:B(2m-a,2m2+2a+2).
∵点B在抛物线y=x2上,
∴2m2+2a+2=(2m-a)2
整理得:2m2-4am+a2-2a-2=0.
△=16a2-8(a2-2a-2)=8a2+16a+16=8(a+1)2+8>0,
∴无论a为何值时,关于m的方程总有两个不相等的实数根.即对于任意给定的点P,抛物线上总能找到两个满足条件的点A,使得PA=AB成立.
(3)∵△AOB的外心在边AB上,∴AB为△AOB外接圆的直径,∴∠AOB=90°.
设A(m,m2),B(n,n2),
如答图2所示,过点A、B分别作x轴的垂线,垂足为E、F,则易证△AEO∽△OFB.

∴
=
,即
=
,整理得:mn(mn+1)=0,
∵mn≠0,∴mn+1=0,即mn=-1.
设直线m的解析式为y=kx+b,联立
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3 |
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∴x2=-
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解得x=1或x=-
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当x=1时,y=1;当x=-
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9 |
4 |
∴A(-
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(2)①∵点P(-2,t)在直线y=-2x-2上,∴t=2,∴P(-2,2).
设A(m,m2),如答图1所示,分别过点P、A、B作x轴的垂线,垂足分别为点G、E、F.

∵PA=AB,
∴AE是梯形PGFB的中位线,
∴GE=EF,AE=
1 |
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∵OF=|EF-OE|,GE=EF,
∴OF=|GE-EO|
∵GE=GO-EO=2+m,EO=-m
∴OF=|2+m-(-m)|=|2+2m|
∴OF=2m+2,
∵AE=
1 |
2 |
∴B(2+2m,2m2-2).
∵点B在抛物线y=x2上,
∴2m2-2=(2+2m)2
解得:m=-1或-3,
当m=-1时,m2=1;当m=-3时,m2=9
∴点A的坐标为(-1,1)或(-3,9).
②设P(a,-2a-2),A(m,m2).
如答图1所示,分别过点P、A、B作x轴的垂线,垂足分别为点G、E、F.
与①同理可求得:B(2m-a,2m2+2a+2).
∵点B在抛物线y=x2上,
∴2m2+2a+2=(2m-a)2
整理得:2m2-4am+a2-2a-2=0.
△=16a2-8(a2-2a-2)=8a2+16a+16=8(a+1)2+8>0,
∴无论a为何值时,关于m的方程总有两个不相等的实数根.即对于任意给定的点P,抛物线上总能找到两个满足条件的点A,使得PA=AB成立.
(3)∵△AOB的外心在边AB上,∴AB为△AOB外接圆的直径,∴∠AOB=90°.
设A(m,m2),B(n,n2),
如答图2所示,过点A、B分别作x轴的垂线,垂足为E、F,则易证△AEO∽△OFB.

∴
AE |
OF |
OE |
BF |
m2 |
n |
−m |
n2 |
∵mn≠0,∴mn+1=0,即mn=-1.
设直线m的解析式为y=kx+b,联立
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