题目内容
【题目】已知抛物线
的顶点
在
轴上.
(1)若点
是抛物线最低点,且落在
轴正半轴上,直接写出
的取值范围;
(2)
,
是抛物线上两点,若
,则
;若
,则
,且当
的绝对值为4时,
为等腰直角三角形(其中
).
①求抛物线的解析式;
②设
中点为
,若
,求点
纵坐标的最小值.
【答案】(1)
;(2)①
;②当
时,
最小值是2.
【解析】
(1)由顶点
是抛物线最低点,可判断抛物线开口向上,可判定a的符号;根据抛物线的解析式确定顶点坐标,根据顶点A落在
轴正半轴上,可判定h、k的取值范围;
(2)①由已知可得当x<0时,y随x的增大而减小,当x>0时,y随x的增大而增大,所以对称轴为
轴,即可确定抛物线为y=ax2,再由△APQ为等腰直角三角形和y1的绝对值为4,得到a=
;
②设N点坐标为(x,y),PQ2=8y+4y2-
(x1x2+4)2+4≥36,所以4(y+1)2≥36+
(x1x2+4)2,当x1x2=-4时,y有最小值,y+1≥3,y≥2, 即N点纵坐标最小值为2.
(1)∵抛物线有最低点,
∴a>0,
∵抛物线的顶点坐标为(h,k)在x轴正半轴上,
∴h>0,k=0;
(2)①∵当
时,
;则
,
∴当x<0时,y随x的增大而减小,
当
时,
;则![]()
∴当x>0时,y随x的增大而增大,
∴抛物线的对称轴是
轴,且开口向上
又顶点在
轴上,所以顶点是原点![]()
∴抛物线的解析式为
,且![]()
当
是等腰直角三角形,
时,
,
又
为顶点,所以点
关于抛物线对称轴
轴对称.
,
∴![]()
设
交
轴于点
,则
,
∴点
中一个坐标为
,另一个为![]()
把
代入
,解得![]()
∴抛物线的解析式为![]()
②PQ2=(x1-x2)2+(y1-y2)2≥36,
∵y1=
x12,y2=
x22,
∴PQ2=(x1-x2)2+(y1-y2)2
=(x1-x2)2+(
x12-
x22)2
=(x1-x2)2+
(x12+x22)2-
x12x22
=x12+x22-2x1x2+
(x12+x22)2-
x12x22
=4(y1+y2)+(y1+y2)2-
(x12x22+8x1x2)
=4(y1+y2)+(y1+y2)2-
(x12x22+8x1x2+16-16)
=4(y1+y2)+(y1+y2)2-
(x1x2+4)2+4
∵设N点坐标为(x,y),N是PQ的中点,
∴
>0
∴2x=x1+x2,2y=y1+y2,
∴PQ2=8y+4y2-
(x1x2+4)2+4≥36,
∴4(y+1)2≥36+
(x1x2+4)2,
∵y+1>0
当x1x2=-4时,y有最小值,
∴y+1≥3,
∴y≥2,
∴点N纵坐标的最小值为2