已知抛物线F1:y=ax2+2ax+3a的顶点为M.
(1)若M在双曲线上,求此抛物线解析式.
(2)将F1绕点M旋转180°后的抛物线为F2,
①若F2与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,已知△ABC为直角三角形,求a的值.
②若F2与直线y=ax-3a交于P、Q两点,若以PQ为直径的圆经过点M,求a的值.
网友回答
解:(1)∵y=ax2+2ax+3a=a(x2+2x)+3a=a(x+1)2+2a,
∴顶点M为(-1,2a),
∵M在双曲线上,
∴将x=-1,y=2a代入y=,得:2a=,
解得:a=-1,
∴此抛物线解析式为:y=-x2-2x-3;
(2)①∵F1:y=a(x+1)2+2a,
∴F2:y=-a(x+1)2+2a,
∵当y=0时,可得:-a(x+1)2+2a=0,
解得:x=-1±,
∴A(-1-,0),B(-1+,0),
∵当x=0时,y=a,
∴C(0,a),
∵△ABC为直角三角形,
∴AC2+BC2=AB2,
即[(-1-)2+a2]+[(-1+)2+a2]=[(-1-)-(-1+)]2,
解得:a=±1;
②∵F2与直线y=ax-3a交于P、Q两点,
∴-a(x+1)2+2a=ax-3a,
解得:x=-4或x=1,
∴P、Q两点的坐标分别是(-4,-7a)、(1,-2a),
∵以PQ为直径的圆经过点M,
∴∠PMQ=90°,
∴PM2+QM2=PQ2,
即[(-4+1)2+(-7a-2a)2]+[(1+1)2+(-2a-2a)2]=(-4-1)2+(-7a+2a)2,
解得:a=±.
解析分析:(1)首先利用配方法,可得y=ax2+2ax+3a=a(x2+2x)+3a=a(x+1)2+2a,则可求得顶点M的坐标,又由M在双曲线上,即可求得a的值,继而可得此抛物线解析式.
(2)①由将F1绕点M旋转180°后的抛物线为F2,可得F2:y=-a(x+1)2+2a,则可求得A、B、C的坐标,又由△ABC为直角三角形,由勾股定理,即可方程[(-1-)2+a2]+[(-1+)2+a2]=[(-1-)-(-1+)]2,解此方程即可求得