如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=mx2﹣8mx+4m+2(m>2)与y轴的交点为A,与x轴的交点分别为B(x1,0),C(x2,0),且x2﹣x1=4,直线AD∥x轴,在x轴上有一动点E(t,0)过点E作平行于y轴的直线l与抛物线、直线AD的交点分别为P、Q.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当0<t≤8时,求△APC面积的最大值;
(3)当t>2时,是否存在点P,使以A、P、Q为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=mx2﹣8mx+4m+2(m>2)与y轴的交点为A,与x轴的交点分别为B(x1,0),C(x2,0),且x2﹣x1=4,直线AD∥x轴,在x轴上有一动点E(t,0)过点E作平行于y轴的直线l与抛物线、直线AD的交点分别为P、Q.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当0<t≤8时,求△APC面积的最大值;
(3)当t>2时,是否存在点P,使以A、P、Q为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)由题意知x1、x2是方程mx2﹣8mx+4m+2=0的两根,
∴x1+x2=8,
由
解得:
∴B(2,0)、C(6,0)
则4m﹣16m+4m+2=0,
解得:m=,
∴该抛物线解析式为:y=;
(2)可求得A(0,3)
设直线AC的解析式为:y=kx+b,
∵
∴
∴直线AC的解析式为:y=﹣x+3,
要构成△APC,显然t≠6,分两种情况讨论:
①当0<t<6时,设直线l与AC交点为F,则:F(t,﹣),
∵P(t,),∴PF=
,
∴S△APC=S△APF+S△CPF
=
=
=,
此时最大值为:,
②当6≤t≤8时,设直线l与AC交点为M,则:M(t,﹣),
∵P(t,),∴PM=
,
∴S△APC=S△APF﹣S△CPF=
=
=,
当t=8时,取最大值,最大值为:12,
综上可知,当0<t≤8时,△APC面积的最大值为12;
(3)如图,连接AB,则△AOB中,∠AOB=90°,AO=3,BO=2,
Q(t,3),P(t,),
①当2<t≤6时,AQ=t,PQ=,
若:△AOB∽△AQP,则:,
即:,
∴t=0(舍),或t=,
若△AOB∽△PQA,则:,
即:,
∴t=0(舍)或t=2(舍),
②当t>6时,AQ′=t,PQ′=,
若:△AOB∽△AQP,则:,
即:,
∴t=0(舍),或t=,
若△AOB∽△PQA,则:,
即:,
∴t=0(舍)或t=14,
∴t=或t=
或t=14.