题目内容
【题目】抛物线l1:y=x2+bx+c与它的对称轴x=﹣2交于点A,且经过点B(0,﹣2).
(1)求抛物线l1的解析式;
(2)如图1,直线y=kx+2k﹣8(k<0)与抛物线l1交于点E,F,若△AEF的面积为,求k的值;
(3)如图2,将抛物线l1向下平移n(n>0)个单位长度得到抛物线l2,抛物线l2与y轴交于点C,过点C作x轴的平行线交抛物线l2于另一点D;抛物线l2的对称轴与x轴的交于点M,P为线段OC上一点,若△POM与△PCD相似,并且符合该条件的点P有且只有2个,求n的值及相应点P的坐标.
【答案】(1)y=x2+4x﹣2;(2)k=﹣4;(3)当n=4﹣2时,点P的坐标为(0,﹣2)和(0,﹣);当n=4时,点P坐标为(0,﹣2)和(0,﹣4).
【解析】
(1)待定系数法求解可得;
(2)设直线y=kx+2k-8与抛物线l1的对称轴交点为G,则G(-2,-8),由顶点A坐标知AG=2,由S△AEF=S△AGE-S△AGF=AG(-2-xE)-AG(-2-xF)=AG(xF-xE)=2知xF-xE=2,再联立得,消去y整理得x2+(4-k)x-2k+6=0,据此知,继而得出xF-xE=,据此可得关于k的方程,解之可得答案;
(3)分△PCD∽△MOP和△PCD∽△POM得出t关于n的关系式,再根据符合该条件的点P有且只有两个,进一步求解可得.
解:(1)∵y=x2+bx+c与它的对称轴x=﹣2交于点A,且经过点B(0,﹣2)
∴可得,解得,
∴抛物线l1的解析式为y=x2+4x﹣2.
(2)如图1,设直线y=kx+2k﹣8与抛物线l1的对称轴交点为G,则G(﹣2,﹣8),
又可得抛物线l1的顶点A(﹣2,﹣6),
∴AG=2,
S△AEF=S△AGE﹣S△AGF
又∵S△AEF=2,AG=2,
∴xF﹣xE=2,
将抛物线l1与直线y=kx+2k﹣8联立得,
消去y得x2+4x﹣2=kx+2k﹣8,
整理得x2+(4﹣k)x﹣2k+6=0,得,
∴xF﹣xE=,
∴,
解得k=±4,
又k<0,
∴k=﹣4.
(3)设抛物线l2的解析式为y=x2+4x﹣2﹣m,
∴C(0,﹣2﹣n),D(﹣4,﹣2﹣n),M(﹣2,0)
设P(0,t).
①当△PCD∽△MOP时,,
∴,
∴t2+(n+2)t+8=0;
②当△PCD∽△POM时,,
∴,
∴t=;
(Ⅰ)当方程①有两个相等实数根时,
△=(n+2)2﹣4×1×8=0,
解得n=±4﹣2,
又n>0,
∴n=4﹣2,
此时方程①有两个相等实根t1=t2=﹣2,方程②有一个实数根t= ;
∴n=4﹣2,
此时点P的坐标为(0,﹣2)和(0,);
(Ⅱ)当方程①有两个不相等的实数根时,
把②代入①,得:,即(n+2)2=36,
解得n1=4,n2=﹣8,
又n>0,
∴n=4,
此时方程①有两个不相等的实数根,t1=﹣2,t2=﹣4,方程①有一个实数根t=﹣2;
∴n=4,
此时点P坐标为(0,﹣2)和(0,﹣4),
综上,当n=4﹣2时,点P的坐标为(0,﹣2)和(0,);当n=4时,点P坐标为(0,﹣2)和(0,﹣4).