内容正文:
1.(2020秋•南沙区期末)已知:抛物线y=kx2﹣(2k+1)x(k≠0).
(1)证明:该抛物线与x轴必有两个不同的交点;
(2)若该抛物线经过一个定点D(异于抛物线与y轴的交点),且定点D到抛物线的对称轴的距离为3,求k的值;
(3)若k=1,点E为抛物线的对称轴上一点,且其纵坐标为.已知点F(1,0),此时抛物线上是否存在一点K,使得KF+KE的值最小,若存在,求出K的坐标,若不存在,请说明理由.
1.(1)证明:当y=0时,kx2﹣(2k+1)x0,
△=[﹣(2k+1)]2﹣4k3k2+(k﹣1)2>0,
∴该抛物线与x轴必有两个不同的交点;
(2)解:y=kx2﹣(2k+1)x
=kx2﹣2kx﹣x
=k(x2﹣2x)﹣x,
令x2﹣2x=0,
解得:x=0或2,
∵抛物线经过一个定点D(异于抛物线与y轴的交点),
∴D的横坐标为2,
∵定点D到抛物线的对称轴的距离为3,
∴抛物线的对称轴是5或﹣1,
∴5或1,
解得:k或;
(3)解:当k=1时,抛物线的解析式为:y=x2﹣3x(x)2,
∴抛物线的对称轴是:直线x,
∴E(,),
如图1,过点K作直线y=﹣1的垂线KH,
设K(m,n),
∴n=m2﹣3m,
∴m2﹣3m=n,
KE2=(m)2+(n)2=m2﹣3m+n2+nnn2+n(n+1)2,
∴KE=n+1,
∴KE=KH,
∴当F,K,H三点共线时,KF+KE最小,如图2所示,
当x=1时,y,
∴当FK⊥x轴时,此时KE⊥y轴,KF+KE的值最小为1,
此时K(1,).
2.(2019春•江岸区校级月考)如图1,抛物线y(x﹣m)2的顶点A在x轴正半轴上,交y轴于B点,S△OAB=1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,P是第一象限内抛物线上对称轴右侧一点,过P的直线l与抛物线有且只有一个公共点,l交抛物线对称轴于C点,连PB交对称轴于D点,若∠BAO=∠PCD,求证:AC=2AD;
(3)如图3,以A为顶点作直角,直角边分别与抛物线交于M、N两点,当直角∠MAN绕A点旋转时,求证:MN始终经过一个定点,并求出该定点的坐标.
2.解:(1)由题意和y(x﹣m)2设A(m,0)
当x=0时,y(0﹣m)2,即设B(0,)
∴OA=m,OB
由S△OAB=1
∴•OA•OB=1,即m•2
解得,m=2
∴A(2,0),B(0,1)
把y(x﹣2)2化为一般式为,yx2﹣x+1.
(2)由(1)得抛物线对称轴为直线x=2.
D、C两点在直线x=2上,则设C(2,n),D(2,n')
如图2延长BA交直线PC于点Q并设直线PC交x轴于点E.
∵∠BAO=∠PCD,∠BOA=∠EAC=90°
∴Rt△BOA∽Rt△EAC
∴∠BAO=∠ECA
∴tan∠BAO=tan∠ECA
∴
∴AC=2AE
又∵∠BAO=∠EAQ,∠BAO=∠ECA
∴∠ECA=∠EAQ
又∵∠ECA+∠CEA=90°
∴∠EAQ+∠QEA=90°
∴BQ⊥PC
设直线AB的解析式为y=kx+b,把A(2,0),B(0,1)代入得,
解得
∴直线AB的解析式为,yx+1
由BQ⊥PC设直线PC的解析式为y=2x+b'.
又∵过P的直线l与抛物线有且只有一个公共点
∴令2x+b'(x﹣2)2
整理得,x2﹣12x+4﹣4b'=0,且Δ=0
即144﹣4(4﹣4b')=0
解得,b'=﹣8
∴直线PC的解析式为,y=2x﹣8.
∴把点C(2,n)代入y=2x﹣8中得,n=2×2﹣8
解得,n=﹣4.
∴C点坐标为(2,﹣4),即AC=4
由AC=2AE得,AE=2.
把b’=﹣8代入方程x2﹣12x+4﹣4b'=0中得,
x2﹣12x+36=0
解得,x1=x2=6
再把x=6代入y=2x﹣8中得,y=2×6﹣8
解得,y=4
∴P(6,4)
设直线PB解析式为y=k'x+1
把P(6,4)代入上式得,4=6k'+1
解得,k'
∴直线PB的解析式为,yx+1
又∵D(2,n')在直线PB上,将其代入yx+1中得,
n'2+1=2
∴D点坐标为(2,2),即AD=2
∴AD=AE
∴AC=2AD;
(3)如图3中,以A为原点建立新的坐标系,
则抛物线的解析式为y′x2,在新坐标系中设M(a,a2),N(m,m2).
∵AM⊥AN,
∴,
∴ma=﹣16
设直线MN的解析式为y′=kx+b,则有
解得:,
∵ma=﹣16,
∴b=4,
∴直线MN的解析式为y′(a+m)x+4,
∴直线MN经过定点(0,4)(新坐标系中),
在原来坐标系中,直线MN经过点(2,4),
∴直线MN经过定点(2,4).
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