题目内容
【题目】 如图,一次函数y=2x与反比例函数y=(k>0)的图象交于A、B两点,点P在以C(-2,0)为圆心,1为半径的圆上,Q是AP的中点
(1)若AO=,求k的值;
(2)若OQ长的最大值为,求k的值;
(3)若过点C的二次函数y=ax2+bx+c同时满足以下两个条件:①a+b+c=0;②当a≤x≤a+1时,函数y的最大值为4a,求二次项系数a的值.
【答案】(1)2;(2);(3)a的值为-3或2或-4或1.
【解析】
(1)设A(m,n),根据勾股定理和一次函数图象上点的坐标特征得出,解方程组即可求得A的坐标,代入y=可求得k的值;
(2)作辅助线,先确定OQ长的最大时,点P的位置,当BP过圆心C时,BP最长,设B(t,2t),则CD=t-(-2)=t+2,BD=-2t,根据勾股定理计算t的值,可得k的值;
(3)根据题意写出抛物线的解析式为:y=ax2+ax-2a=a(x+)2-a,即可判定-在a≤x≤a+1范围外,故存在两种可能,即当x=a时,有最大值4a,或x=a+1时有最大值4a,分别代入求得即可.
(1)设A(m,n),
∵AO=,
∴m2+n2=5,
∵一次函数y=2x的图象经过A点,
∴n=2m,
∴m2+(2m)2=5,解得m=±1,
∵A在第一象限,
∴m=1,
∴A(1,2),
∵点A在反比例函数y=(k>0)的图象上,
∴k=1×2=2;
(2)如图,连接BP,
由对称性得:OA=OB,
∵Q是AP的中点,
∴OQ=BP,
∵OQ长的最大值为,
∴BP长的最大值为×2=3,
如图2,当BP过圆心C时,BP最长,过B作BD⊥x轴于D,
∵CP=1,
∴BC=2,
∵B在直线y=2x上,
设B(t,2t),则CD=t-(-2)=t+2,BD=-2t,
在Rt△BCD中,由勾股定理得:BC2=CD2+BD2,
∴22=(t+2)2+(-2t)2,
t=0(舍)或-,
∴B(-,-),
∵点B在反比例函数y=(k>0)的图象上,
∴k=-×(-)=;
(3)∵抛物线经过点C(-2,0),
∴4a-2b+c=0,
又∵a+b+c=0,
∴b=a,c=-2a,
∴y=ax2+ax-2a=a(x+)2-a,
∵-<a≤x≤a+1或a≤x≤a+1<-,
当x=a时,取得最大值4a,
则aa2+aa-2a=4a,
解得a=-3或2,
当x=a+1时,取得最大值4a,
则a(a+1)2+a(a+1)-2a=4a,
解得a=-4或1,
综上所述所求a的值为-3或2或-4或1.