题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,已知抛物线y1=x2﹣4x+4的顶点为A,直线y2=kx﹣2k(k≠0),
(1)试说明直线是否经过抛物线顶点A;
(2)若直线y2交抛物线于点B,且△OAB面积为1时,求B点坐标;
(3)过x轴上的一点M(t,0)(0≤t≤2),作x轴的垂线,分别交y1,y2的图象于点P,Q,判断下列说法是否正确,并说明理由:
①当k>0时,存在实数t(0≤t≤2)使得PQ=3.
②当﹣2<k<﹣0.5时,不存在满足条件的t(0≤t≤2)使得PQ=3.
【答案】(1)直线经过A点;(2)B(1,1)或B(3,1);(3)①正确,②正确.
【解析】
(1)将抛物线解析式整理成顶点式形式,然后写出顶点A的坐标, 将点A的坐标代入直线的解析式判断即可;
(2) △OAB面积为1时,根据三角形的面积公式,求出点B的纵坐标,代入抛物线的解析式即可求出点B的横坐标,即可求解.
(3)①点M(t,0),则点P(t,t2﹣4t+4),点Q(t,kt﹣2k),若k>0:当0≤t≤2时,P在Q点上方时,整理得t2﹣(4+k)t+(1+2k)=0,求出△=b2﹣4ac=(4+k)2﹣4(1+2k)=k2+12>0,此方程有解,则存在实数t(0≤t≤2)使得PQ=3.
②分当 P在Q点下方,当P在Q点上方时,两种情况进行分类讨论.
(1)
顶点A(2,0)
当x=2时,由2k-2k=0,
∴直线经过A点.
(2)
△OAB面积为1时,
令
解得:
即点B的坐标为:B(1,1)或B(3,1),
(3)∵点M(t,0),
∴点P(t,t2﹣4t+4),点Q(t,kt﹣2k),
①若k>0:当0≤t≤2时,P在Q点上方时,∵PQ=3
∴t2﹣(4+k)t+(4+2k)=3
整理得t2﹣(4+k)t+(1+2k)=0
∵△=b2﹣4ac=(4+k)2﹣4(1+2k)=k2+12>0,此方程有解
∴①正确.
②若k<0:
1)当 P在Q点下方,
∴t2﹣(4+k)t+(4+2k)=﹣3
∴t2﹣(4+k)t+7+2k=0
∵△=b2﹣4ac=(4+k)2﹣4(7+2k)=k2﹣12
∴当存在PQ=3时,k2﹣12≥0
∴k≤或k≥(舍去)
∴当﹣2<k<﹣0.5时,不存在满足条件的t,
2)当P在Q点上方时,
∴t2﹣(4+k)t+(4+2k)=3
∵△=k2+12>0,此方程有解
又∵ ∴有一正一负两根
∴正根>2
∴在[0,2]上不存在满足条件的t,
∴②正确-