题目内容
【题目】如图,已知抛物线y=﹣x2+ax+3的顶点为P,它分别与x轴的负半轴、正半轴交于点A,B,与y轴正半轴交于点C,连接AC,BC,若tan∠OCB﹣tan∠OCA=.
(1)求a的值;
(2)若过点P的直线l把四边形ABPC分为两部分,它们的面积比为1:2,求该直线的解析式.
【答案】(1)2;(2)y=﹣8x+12或y=4x
【解析】
(1)根据抛物线与坐标轴的交点可得一元二次方程,根据韦达定理可得x1+x2=a;由函数解析式可知当x=0时y的值,则可得OC的长;结合tan∠OCB﹣tan∠OCA=得出OB﹣OA=2,再用x1、x2表示出来,可得a的值;
(2)由(1)可得抛物线的解析式,则可求得点P和点A、点B的坐标,延长PC交x轴于点D,作PF⊥x轴于点F,根据S四边形ABPC=S△PDB﹣S△CDA,可求得四边形ABPC的面积;设直线l与x轴交于点M(m,0),则BM=3﹣m,根据直线l把四边形ABPC分为面积比为1:2的两部分,分情况列出关于m的方程,解得m的值,则根据待定系数法可得直线l的解析式.
1)∵抛物线y=﹣x2+ax+3与x轴交于点A,B,
∴方程﹣x2+ax+3=0有两个不同的实数根.
设这两个根分别为x1、x2,且x1<0,x2>0,
由韦达定理得:x1+x2=a,
∵当x=0时,y=﹣x2+ax+3=3,
∴OC=3.
∵tan∠OCB﹣tan∠OCA=.
∴﹣=,
∴OB﹣OA=2,
∴x2﹣(﹣x1)=2,即x2+x1=2,
∴a=2.
(2)由(1)得抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,
∴其顶点坐标为P(1,4).
解方程﹣x2+2x+3=0,得x1=﹣1、x2=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0).
延长PC交x轴于点D,作PF⊥x轴于点F,
∴S四边形ABPC=S△PDB﹣S△CDA
=DBPF﹣DAOC
=(3+3)×4﹣(3﹣1)×3
=9.
设直线l与x轴交于点M/span>(m,0),则BM=3﹣m,
∴S△PMB=×(3﹣m)×4=6﹣2m,
当6﹣2m=×9=3时,m=,此时M(,0),
即直线l过点P(1,4),M(,0),
由待定系数法可得l的解析式为y=﹣8x+12;
同理,当6﹣2m=×9=6时,m=0,此时M(0,0),即直线l过点P(1,4),M(0,0),
由待定系数法可得l的解析式为y=4x;
综上所述,直线l的解析式为y=﹣8x+12或y=4x.