题目内容
【题目】已知抛物线yn=﹣(x﹣an)2+bn,(n为正整数,且0≤a1<a2<…≤an)与x轴的交点为
A(0,0)和An(n,0),n=Cn﹣1+2,当n=1时,第1条抛物线y1=﹣(x﹣a1)2+b1与x轴的交点为A(0,0)和A1(2,0),其他依此类推.
(1)求a1,b1的值及抛物线y2的解析式.
(2)抛物线的顶点B坐标为(_____,______);依此类推,第n+1条抛物线yn+1的顶点Bn+1坐标为(____,_____)所有抛物线的顶点坐标满足的函数关系式是______.
(3)探究下结论:
①是否存在抛物线yn,使得△AAnBn为等腰直角三角形?若存在请求出抛物线的表达式;若不存在,请说明理由.
②若直线x=m(m>0)与抛物线yn分别交于C1,C2,…,Cn则线段C1C2,C2C3,…,Cn﹣1Cn的长有何规律?请用含有m的代数式表示.
【答案】(1)a1=1,a2=1,y2=﹣(x﹣2)2+4;(2)n,n2;n+1,(n+1)2;y=x2;(3)①存在,y=﹣(x﹣1)2+1;②Cn﹣1Cn=2m.
【解析】
(1)A1(2,0),则C1=2,则C2=2+2=4,将点A、A1的坐标代入抛物线表达式得:,解得:
,则点A2(4,0),将点A、A2的坐标代入抛物线表达式,同理可得:a2=2,b2=4,即可求解;
(2)同理可得:a3=3,b3=9,故点B的坐标为(n,n2),以此推出:点B[(n+1,(n+1)2],故所有抛物线的顶点坐标满足的函数关系式是:y=x2,即可求解;
(3)①△AAnBn为等腰直角三角形,则AAn2=2ABn2,即(2n)2=2(n2+n4),即可求解;
②yCn﹣1=﹣(m﹣n+1)2+(n﹣1)2,yCn=﹣(m﹣n)2+n2,Cn﹣1n=yCn﹣yCn﹣1,即可求解.
解:(1)A1(2,0),则C1=2,则C2=2+2=4,
将点A、A1的坐标代入抛物线表达式得:,解得:
,
则点A2(4,0),将点A、A2的坐标代入抛物线表达式,同理可得:a2=2,b2=4;
故y2=﹣(x﹣a2)2+b2=﹣(x﹣2)2+4;
(2)同理可得:a3=3,b3=9,故点B的坐标为(n,n2),
以此推出:点B[(n+1,(n+1)2],
故所有抛物线的顶点坐标满足的函数关系式是:y=x2,
故答案为:(n,n2);[(n+1,(n+1)2];y=x2;
(3)①存在,理由:
点A(0,0),点An(2n,0)、点Bn(n,n2),
△AAnBn为等腰直角三角形,则AAn2=2ABn2,
即(2n)2=2(n2+n4),解得:n=1(不合题意的值已舍去),
抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣1)2+1;
②yCn﹣1=﹣(m﹣n+1)2+(n﹣1)2,
yCn=﹣(m﹣n)2+n2,
Cn﹣1Cn=yCn﹣yCn﹣1=﹣(m﹣n)2+n2+(m﹣n+1)2﹣(n﹣1)2=2m.
