已知抛物线y=x2-x-2。
(1)求抛物线顶点M的坐标;
(2)若抛物线与x轴分别交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点N为线段BM上的一点,过点,N作x轴的垂线,垂足为点Q,当点N在线段BM上运动时(点N不与点B、点M重合),设NQ的长为t,四边形NQAC的面积为S,求S与t之间的函数关系式及自变量t的取值范围;
(3)在对称轴右侧的抛物线上是否存在点P,使△PAC为直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由。
解:(1)∵抛物线y=(x-)2-
,
∴顶点M的坐标为(,-
);
(2)抛物线y=x2-x-2与x轴的两交点为 A(-1,0),B(2,0),
设线段BM所在直线的解析式为y=kx+b,
∴解得
∴线段BM所在直线的解析式为y=x-3,
设点N的坐标为(x,-t),
∵点N在线段BM上,
∴-t=x-3,
∴x=-t+2,
∴S四边形NQAC=S△AOC+S梯形OQNC=×1×2+
(2+t)(-
t+2)=-
t2+
t+3;
∴S与t之间的函数关系式为S=-t2+
t+3,自变量t的取值范围为0<x<
;
(3)假设存在符合条件的点P,设点P的坐标为P(m,n),则m>,且n=m2-m-2,
①若∠PAC=90°,则PC2=PA2+AC2
∴n=m2-m-2,m2+(n+2)2=(m+1)2+n2+5,
解得m1=,m2=-1,
∵m<,∴m=
,
∴P1(,
),
②若∠PCA=90°,则PA2=PC2+AC2
∴n=m2-m-2,(m+1)2+n2=m2+(n+2)2+5,
解得m3=,m4=0,
∵m>
∴m=
∴P2(,-
),
当点P在对称轴右侧时,PA>AC,所以边AC的对角∠APC不可能是直角,
∴存在符合条件的点P,且坐标为(,
),(
,-
)。
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