题目内容
【题目】如图,在直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx-2与x轴交于点A(-3,0)、B(1,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)在抛物线上是否存在点D,使得△ABD的面积等于△ABC的面积的倍?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)若点E是以点C为圆心且1为半径的圆上的动点,点F是AE的中点,请直接写出线段OF的最大值和最小值.
【答案】(1);(2)存在,理由见解析;D(-4, )或(2,);(3)最大值; 最小值
【解析】
(1)将点A、B的坐标代入函数解析式计算即可得到;
(2)点D应在x轴的上方或下方,在下方时通过计算得△ABD的面积是△ABC面积的倍,判断点D应在x轴的上方,设设D(m,n),根据面积关系求出m、n的值即可得到点D的坐标;
(3)设E(x,y),由点E是以点C为圆心且1为半径的圆上的动点,用两点间的距离公式得到点E的坐标为E,再根据点F是AE中点表示出点F的坐标,再设设F(m,n),再利用m、n、与x的关系得到n=,通过计算整理得出,由此得出F点的轨迹是以为圆心,以为半径的圆,再计算最大值与最小值即可.
解:(1)将点A(-3,0)、B(1,0)代入y=ax2+bx-2中,得
,解得,
∴
(2)若D在x轴的下方,当D为抛物线顶点(-1,)时,,
△ABD的面积是△ABC面积的倍,
,所以D点一定在x轴上方.
设D(m,n), △ABD的面积是△ABC面积的倍,
n=
=m=-4或m=2
D(-4, )或(2,)
(3)设E(x,y),
∵点E是以点C为圆心且1为半径的圆上的动点,
∴,
∴y=,
∴E,
∵F是AE的中点,
∴F的坐标,
设F(m,n),
∴m=,n=,
∴x=2m+3,
∴n=,
∴2n+2=,
∴(2n+2)2=1-(2m+3)2,
∴4(n+1)2+4()2=1,
∴,
∴F点的轨迹是以为圆心,以为半径的圆,
∴最大值:,
最小值:
最大值; 最小值