已知,抛物线y=ax2-2ax与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),且抛物线与直线y=-2ax-1的交点恰为抛物线的顶点C.
(1)求a的值;
(2)如果直线y=-x+b()与x轴交于点D,与线段BC交于点E,求△CDE面积的最大值;
(3)在(2)的结论下,在x轴下方,是否存在点F,使△BDF与△BCD相似?如果存在,请求出点F的坐标;不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)∵y=ax2-2ax=ax(x-2),
又∵抛物线y=ax2-2ax与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),
∴A(2,0),B(0,0),顶点C(1,-a),
∵抛物线与直线y=-2ax-1的交点恰为抛物线的顶点C,
∴-2a-1=-a,
解得:a=-1.
(2)如图1,由(1)得直线BC的解析式为y=x,
∵直线y=-x+b()与x轴交于点D,与线段BC交于点E,
∴D(b,0),E(,),
∴S△CDE=S△CBD-S△BDE=×b×1-×b×=-(b-1)2+,
∵当b>1时,s随着b的增大而减小,
∵≤b≤,
∴当b=时,△CDE面积最大,
最大值为:-(-1)2+=.
(3)如图2,△BCD中,BC=BD=,∠CBD=45°,
在x轴下方存在点F,使△BDF与△BCD全等,即△BDF与△BCD相似,
∴F2(1,-1),
过点F1作F1M⊥OD于M,
∵DF1=OD=OC=,∠ODF1=∠CBD=45°,
∴F1M=DM=1,
∴F1(-1,-1),
过F3N⊥BD于N,过点C作CG⊥BD于G,
∴△CGD∽△F3ON,
∴CG:F3N=GD:BG,
∵GD=-1,CG=1,BG=,
∴,
∴F3G=1+,
∴F3(,-1-).
∴存在点F1(-1,-1),F2(1,-1),F3(,-1-),使△BDF与△BCD相似.
解析分析:(1)由抛物线y=ax2-2ax与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),即可得A(2,0),B(0,0),顶点C(1,-a),又由抛物线与直线y=-2ax-1的交点恰为抛物线的顶点C,即可得方程-2a-1=-a,则可求得a的值;
(2)由(1)得直线BC的解析式为y=x,又由直线y=-x+b()与x轴交于点D,与线段BC交于点E,可得D(b,0),E(,),则可得S△CDE=S△CBD-S△BDE=-(b-1)2+,则可求得△CDE面积的最大值;
(3)分别从在x轴下方存在点F,使△BDF与△BCD全等,即△BDF与△BCD相似,与△BCD∽△FBD去分析,即可求得