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如图1,在平面直角坐标系中,A(a,0),B(0,b),且a、b满足b=a2-4+4-a2+16a+2.(1)求直线AB的解析式;(2)若点M为直线y=mx在第一象限上一点

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如图1,在平面直角坐标系中,A(a,0),B(0,b),且a、b满足 b=
a 2 -4
+
4- a 2
+16
a+2

(1)求直线AB的解析式;
(2)若点M为直线y=mx在第一象限上一点,且△ABM是等腰直角三角形,求m的值.
(3)如图3过点A的直线y=kx-2k交y轴负半轴于点P,N点的横坐标为-1,过N点的直线 y=
k
2
x-
k
2
交AP于点M,给出两个结论:①
PM+PN
NM
的值是不变;②
PM-PN
AM
的值是不变,只有一个结论是正确,请你判断出正确的结论,并加以证明和求出其值.
▼优质解答
答案和解析
(1)要使 b=
a 2 -4
+
4- a 2
+16
a+2
有意义,
必须a 2 -4≥0,4-a 2 ≥0,a+2≠0,
∴a=2,
代入得:b=4,
∴A(2,0),B(0,4),
设直线AB的解析式是y=kx+b,
代入得:
0=2k+b
4=b

解得:k=-2,b=4,
∴函数解析式为:y=-2x+4,
答:直线AB的解析式是y=-2x+4.

(2)如图2,分三种情况:

①如图1,当BM⊥BA,且BM=BA时,过M作MN⊥y轴于N,
∵BM⊥BA,MN⊥y轴,OB⊥OA,
∴∠MBA=∠MNB=∠BOA=90°,
∴∠NBM+∠NMB=90°,∠ABO+∠NBM=90°,
∴∠ABO=∠NMB,
在△BMN和△ABO中
∠MNB=∠BOA
∠NMB=∠ABO
BM=AB

∴△BMN≌△ABO(AAS),
MN=OB=4,BN=OA=2,
∴ON=2+4=6,
∴M的坐标为(4,6),
代入y=mx得:m=
3
2

②如图2
当AM⊥BA,且AM=BA时,过M作MN⊥x轴于N,△BOA≌△ANM(AAS),同理求出M的坐标为(6,2),m=
1
3

③如图4,
当AM⊥BM,且AM=BM时,过M作MN⊥X轴于N,MH⊥Y轴于H,则△BHM≌△AMN,
∴MN=MH,
设M(x,x)代入y=mx得:x=mx,
∴m=1,
答:m的值是
3
2
1
3
或1.

(3)如图3,结论2是正确的且定值为2,
设NM与x轴的交点为H,过M作MG⊥x轴于G,过H作HD⊥x轴,HD交MP于D点, 连接ND,
y=
k
2
x-
k
2
与x轴交于H点,
∴H(1,0),
y=
k
2
x-
k
2
与y=kx-2k交于M点,
∴M(3,k),
而A(2,0),
∴A为HG的中点,
∴△AMG≌△ADH(ASA),
又因为N点的横坐标为-1,且在 y=
k
2
x-
k
2
上,
∴可得N的纵坐标为-k,同理P的纵坐标为-2k,
∴ND平行于x轴且N、D的横坐标分别为-1、1
∴N与D关于y轴对称,
∵△AMG≌△ADH≌△DPC≌△NPC,
∴PN=PD=AD=AM,
PM-PN
AM
=2.