题目内容
【题目】如图1,抛物线y=ax2过定点M(,),与直线AB:y=kx+1相交于A、B两点.
(1)若k=﹣,求△ABO的面积.
(2)若k=﹣,在抛物线上的点P,使得△ABP的面积是△ABO面积的两倍,求P点坐标.
(3)将抛物线向右平移两个单位,再向下平移两个单位,得到抛物线C2,如题图2,直线y=kx﹣2(k+)与抛物线C2的对称轴交点为G,与抛物线C2的交点为P、Q两点(点P在点Q的左侧),试探究是否为定值,并说明理由.
【答案】(1);(2)点P(P′)的坐标为:(﹣1﹣,)或(﹣1,);(3)为定值2,理由详见解析.
【解析】
(1)设点A、B的横坐标分别为:x1,x2,则,,即可求解;
(2)在直线AB上方作直线AB的平行线n交y轴于点N、交抛物线于点P(P′),过点O作直线AB的平行线l,根据三角形面积公式知,当CN=2OC时,△ABP的面积是△ABO面积的两倍,即可求解;
(3)设点P、Q的横坐标分别为:x1,x2,则x1+x2=4k+4,x1x2=8k,同理x2﹣x1=4,,则cosα=,则PG==,同理GQ=,即可求解.
解:将点M的坐标代入抛物线表达式并解得:a=,
故抛物线的表达式为:y=x2…①;
(1)设点A、B的横坐标分别为:x1,x2,
k=﹣,直线AB:y=﹣x+1…②,
故点C(0,1),即OC=1,
联立①②并整理得:x2+2x﹣4=0,
故,,
,
△ABO的面积=;
(2)在直线AB上方作直线AB的平行线n交y轴于点N、交抛物线于点P(P′),过点O作直线AB的平行线l,
根据三角形面积公式知,当CN=2OC时,△ABP的面积是△ABO面积的两倍,
故点N(0,3),则直线n的表达式为:y=﹣x+3…③,
联立①③并解得:x=﹣1,
故点P(P′)的坐标为:(﹣1﹣,)或(﹣1,);
(3)为定值,理由:
平移后抛物线的表达式为:y=(x﹣2)2﹣2=x2﹣x﹣1…④,
函数的对称轴为:x=2,直线的表达式:y=kx﹣2(k+)=kx﹣2k﹣1…⑤,
则点G(2,﹣1),
设点P、Q的横坐标分别为:x1,x2,
联立④⑤并整理得:x2﹣4(k+1)x+8k=0,
,,同理x2﹣x1=4,
过点P作x轴的平行线交过点Q与y轴的平行线于点Q,交函数对称轴与点M,
由⑤知,tan∠QPRk=tanα,则cosα,
则PG==,同理GQ=,
2为定值.