题目内容

【题目】已知抛物线与轴交于A,B两点(A在B左边),与轴交于C点,顶点为P,OC=2AO.

(1)求与满足的关系式;

(2)直线AD//BC,与抛物线交于另一点D,△ADP的面积为,求的值;

(3)在(2)的条件下,过(1,-1)的直线与抛物线交于M、N两点,分别过M、N且与抛物线仅有一个公共点的两条直线交于点G,求OG长的最小值.

【答案】(1);(2);(3).

【解析】

(1)将抛物线解析式进行因式分解,可求出A点坐标,得到OA长度,再由C点坐标得到OC长度,然后利用OC=2AO建立等量关系即可得到关系式;

(2)利用待定系数法求出直线BC的k,根据平行可知AD直线的斜率k与BC相等,可求出直线AD解析式,与抛物线联立可求D点坐标,过P作PE⊥x轴交AD于点E,求出PE即可表示△ADP的面积,从而建立方程求解;

(3)为方便书写,可设抛物线解析式为:,设,,过点M的切线解析式为,两抛物线与切线联立,由可求k,得到M、N的坐标满足,将(1,-1)代入,推出G为直线上的一点,由垂线段最短,求出OG垂直于直线时的值即为最小值.

解:(1)

令y=0,,解得,

令x=0,则

∵, A在B左边

∴A点坐标为(-m,0),B点坐标为(4m,0),C点坐标为(0,-4am2)

∴AO=m,OC=4am2

∵OC=2AO

∴4am2=2m

∴

(2)∵

∴C点坐标为(0,-2m)

设BC直线为,代入B(4m,0),C(0,-2m)得

,解得

∵AD∥BC,

∴设直线AD为,代入A(-m,0)得,,

∴

∴直线AD为

直线AD与抛物线联立得,

,解得或

∴D点坐标为(5m,3m)

又∵

∴顶点P坐标为

如图,过P作PE⊥x轴交AD于点E,则E点横坐标为,代入直线AD得

∴PE=

∴S△ADP=

解得

∵m>0

∴

∴.

(3)在(2)的条件下,可设抛物线解析式为:,

设,,过点M的切线解析式为,

将抛物线与切线解析式联立得:

,整理得,

∵,

∴方程可整理为

∵只有一个交点,

∴

整理得即

解得

∴过M的切线为

同理可得过N的切线为

由此可知M、N的坐标满足

将代入整理得

将(1,-1)代入得

在(2)的条件下,抛物线解析式为,即

∴

整理得

∴G点坐标满足,即G为直线上的一点,

当OG垂直于直线时,OG最小,如图所示,

直线与x轴交点H(5,0),与y轴交点F(0,)

∴OH=5,OF=,FH=

∵

∴

∴OG的最小值为.

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