题目内容
【题目】已知抛物线y=ax2-2amx+am2+2m+4的顶点P在一条定直线l上.
(1)直接写出直线l的解析式;
(2)若存在唯一的实数m,使抛物线经过原点.
①求此时的a和m的值;
②抛物线的对称轴与x轴交于点A,B为抛物线上一动点,以OA、OB为边作□OACB,若点C在抛物线上,求B的坐标.
(3)抛物线与直线l的另一个交点Q,若a=1,直接写出△OPQ的面积的值或取值范围.
【答案】(1)y=2x+4(2)①m=-4;②B(-2,-3)(3)
【解析】试题分析:(1)利用配方法求出顶点坐标,即可解决问题.
(2)①抛物线经过原点,所以x=0时,y=0,得am2+2m+4=0,因为实数m唯一,所以△=0,得到4﹣16a=0,可得a=,m=﹣4.
②如图1中,根据平行四边形的性质,可知点B的横坐标为﹣2,由此可以求出点B坐标.
(3)如图2中,直线y=2x+4与x轴交于点B(﹣2,0),交y轴于点A(0,4),作OM⊥AB于M.由OAOB=ABOM,求出OM,利用方程组,可得P(m,m+2),Q(m+2,2m+8),求出PQ的长即可解决问题.
试题解析:解:(1)∵y=ax2﹣2amx+am2+2m+4=a(x﹣m)2+2m+4,∴顶点P坐标为(m,2m+4),∴顶点P在直线y=2x+4上.
(2)①∵抛物线经过原点,∴x=0时,y=0,∴am2+2m+4=0,∵实数m唯一,∴△=0,∴4﹣16a=0,∴a=,m=﹣4.
②如图1中,∵四边形OACB是平行四边形,∴OA∥BC,OA=BC=4,∵BC∥x轴,A(﹣4,0),根据对称性可知,B、C关于对称轴对称,∴点B的横坐标为﹣2,y=(x+4)2﹣4,∴x=﹣2时,y=﹣3,∴点B坐标为(﹣2,﹣3).
(3)如图2中,∵直线y=2x+4与x轴交于点B(﹣2,0),交y轴于点A(0,4),作OM⊥AB于M,∴OB=2,OA=4,∴AB==.∵OAOB=ABOM,∴OM=/span>.∵a=1,∴抛物线的解析式为y=x2﹣2mx+m2+2m+4,由,消去y得x2﹣(2m+2)x+m(m+2)=0,解得x=m或m=2,∴或,∴P(m,m+2),Q(m+2,2m+8),∴PQ==,∴S△POQ=PQOM=××=.