题目内容
【题目】已知:抛物线y=2ax2﹣ax﹣3(a+1)与x轴交于点AB(点A在点B的左侧).
(1)不论a取何值,抛物线总经过第三象限内的一个定点C,请直接写出点C的坐标;
(2)如图,当AC⊥BC时,求a的值和AB的长;
(3)在(2)的条件下,若点P为抛物线在第四象限内的一个动点,点P的横坐标为h,过点P作PH⊥x轴于点H,交BC于点D,作PE∥AC交BC于点E,设△ADE的面积为S,请求出S与h的函数关系式,并求出S取得最大值时点P的坐标.
【答案】(1)第三象限内的一个定点C为(﹣1,﹣3);(2)a=,AB=
;(3)S=﹣
h2+
h﹣
,当h=
时,S的最大值为
,此时点P(
,﹣
).
【解析】
(1)对抛物线解析式进行变形,使a的系数为0,解出x的值,即可确定点C的坐标;
(2)设函数对称轴与x轴交点为M,根据抛物线的对称轴可求出M的坐标,然后利用勾股定理求出CM的长度,再利用直角三角形的斜边的中线等于斜边的一半求出AB的长度,则A,B两点的坐标可求,再将A,B两点代入解析式中即可求出a的值;
(3)过点E作EF⊥PH于点F,先用待定系数法求出直线BC的解析式,然后将P,D的坐标用含h的代数式表示出来,最后利用S=S△ABE﹣S△ABD=×AB×(yD﹣yE)求解
(1)y=2ax2﹣ax﹣3(a+1)=a(2x2﹣x﹣3)﹣3,
令2x2﹣x﹣3=0,解得:x=或﹣1,
故第三象限内的一个定点C为(﹣1,﹣3);
(2)函数的对称轴为:x=,
设函数对称轴与x轴交点为M,则其坐标为:(,0),
则由勾股定理得CM=,
则AB=2CM= ,
∴
则点A、B的坐标分别为:(﹣3,0)、(,0);
将点A的坐标代入函数表达式得:18a+3a﹣3a﹣3=0,
解得:a= ,
函数的表达式为:y=(x+3)(x﹣
)=
x2﹣
x﹣
;
(3)过点E作EF⊥PH于点F,
设:∠ABC=α,则∠ABC=∠HPE=∠DEF=α,
设直线BC的解析式为
将点B、C坐标代入一次函数表达式
得 解得:
∴直线BC的表达式为:,
设点P(h,),则点D(h,
),
故tan∠ABC=tanα= ,则sinα=
,
yD﹣yE=DEsinα=PDsinαsinα,
S=S△ABE﹣S△ABD
=×AB×(yD﹣yE)
=
∵﹣<0,
∴S有最大值,当h= 时,S的最大值为:
,此时点P(
).
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