题目内容
【题目】已知抛物线L1:y1=x2+6x+5k和抛物线L2:y2=kx2+6kx+5k,其中k≠0.
(1)下列说法你认为正确的是(填写序号) ;
①抛物线L1和L2与y轴交于同一点(0,5k);
②抛物线L1和L2开口都向上;
③抛物线L1和L2的对称轴是同一条直线;
④当k<-1时,抛物线L1和L2都与x轴有两个交点.
(2)抛物线L1和L2相交于点E、F,当k的值发生变化时,请判断线段EF的长度是否发生变化,并说明理由;
(3)在(2)中,若抛物线L1的顶点为M,抛物线L2的顶点为N,问是否存在实数k,使MN=2EF?如存在,求出实数k;如不存在,请说明理由.
【答案】(1) ①③④ ;(2)见解析;(3)见解析.
【解析】
(1)根据二次函数的图象和性质结合已知条件分析判断即可;
(2)由y1=y2可得方程:x2+6x+5k= kx2+6kx+5k,解此方程可得,由此可得两抛物线的交点坐标分别为(0,5k)和(-6,5k),从而可得EF=0-(-6)=6,即EF的长度不会随k的变化而变化;
(3)将两个函数解析式配方即可求得点M、N的坐标,从而用含k的代数式表达出MN的长度,结合(2)中所得EF=6即可列出关于k的方程,解此方程即可得到相应的结论.
(1)①∵在抛物线L1:y1=x2+6x+5k和抛物线L2:y2=kx2+6kx+5k中,当x=0时,y1=y2=5k,
∴抛物线L1和L2都与y轴相交于点(0,5k),即结论①正确;
②∵抛物线L1:y1=x2+6x+5k的开口向上,而抛物线L2:y2=kx2+6kx+5k的开口方向不确定,
∴“抛物线L1和L2开口都向上”的说法是错误的,即结论②不成立;
③∵抛物线L1:y1=x2+6x+5k的对称轴为直线x=-3,抛物线L2:y2=kx2+6kx+5k的对称轴也为直线x=-3,
∴“抛物线L1和L2的对称轴是同一条直线”的说法是正确的,即结论③成立;
④∵在抛物线L1:y1=x2+6x+5k中,△=36-20k,
∴当k<-1时,△>0,此时抛物线L1与x轴有两个不同的交点;
∵在抛物线L2:y2=kx2+6kx+5k中,△=16k2,
∴当k<-1时,△>0,此时抛物线L2与x轴有两个不同的交点;
∴当k<-1时,两条抛物线都和x轴有两个不同的交点,故结论④成立;
综上所述:正确的序号是 ①③④ ;
(2) 由y1= y2,可得:x2+6x+5k= kx2+6kx+5k,
解得:x1=0,x2=-6,
∵当x=0或x=-6时,y1=y2=5k,
∴两抛物线的交点坐标为(0,5k),(-6,5k),
∴EF=0-(-6)=6,
∴当k的值发生变化时,线段EF的长度不会发生变化;
(3)存在实数k,使MN=2EF,理由如下:
∵y1=x2+6x+5k=(x+3)2-9+5k,y2=kx2+6kx+5k=k(x+3)2-4k,
∴抛物线L1的顶点M坐标为(-3,-9+5k),抛物线L2的顶点N坐标为(-3,-4k),
∴MN=,
∵MN=2EF,EF=6,
∴,
解得:k1=,k2=.
∴存在实数:k1=,k2=使MN=2EF.