已知抛物线y=ax2-2ax+c-1的顶点在直线y=-上,与x轴相交于B(α,0)、C(β,0)两点,其中α<β,且α2+β2=10.(1)求这个抛物线的解析式;(2

发布时间:2020-07-30 14:23:59

已知抛物线y=ax2-2ax+c-1的顶点在直线y=-上,与x轴相交于B(α,0)、C(β,0)两点,其中α<β,且α2+β2=10.
(1)求这个抛物线的解析式;
(2)设这个抛物线与y轴的交点为P,H是线段BC上的一个动点,过H作HK∥PB,交PC于K,连接PH,记线段BH的长为t,△PHK的面积为S,试将S表示成t的函数;
(3)求S的最大值,以及S取最大值时过H、K两点的直线的解析式.

网友回答

解:(1)由y=ax2-2ax+c-1=a(x-1)2+c-1-a得抛物线的顶点为
A(1,c-1-a).
∵点A在直线y=-x+8上,
∴c-1-a=-×1+8,
即c=a+,①
又抛物线与x轴相交于B(α,0)、C(β,0)两点,
∴α、β是方程ax2-2ax+c-1=0的两个根.
∴α+β=2,αβ=,
又α2+β2=10,即(α+β)2-2αβ=10,
∴4-2×=10,
即c=1-3a②,
由①②解得:a=-,c=5,
∴y=-x2+x+4,
此时,抛物线与x轴确有两个交点,
答:这个抛物线解析式为:y=-x2+x+4.

(2)由抛物线y=-x2+x+4,
令x=0,得y=4,故P点坐标为(0,4),
令y=0,解得x1=-1,x2=3,
∵α<β,∴B(-1,0),C(3,0),
∴BC=4,又由OC=3,OP=4,得PC=5,sin∠BCP==,
∵BH=t,∴HC=4-t.
∵HK∥BP,=,=,
∴PK=t
如图,过H作HG⊥PC于G,则HG=HC,
sin∠BCP=(4-t)?=(4-t),
∴S=×t×(4-t)=t2+2t,
∵点H在线段BC上且HK∥BP,∴0<t<4.
∴所求的函数式为:S=-t2+2t(0<t<4),
答:将S表示成t的函数为S=-t2+2t(0<t<4).

(3)由S=-t2+2t=-(t-2)2+2(0<t<4),知:
当t=2(满足0<t<4)时,S取最大值,其值为2,
此时,点H的坐标为(1,0),
∵HK∥PB,且H为BC的中点,
∴K为PC的中点,
作KK′⊥HC于K′,
则KK′=PO=2,OK′=CO=,
∴点K的坐标为(,2),
设所求直线的解析式为y=kx+b,则


故所求的解析式为y=4x-4,
答S的最大值是2,S取最大值时过H、K两点的直线的解析式是y=4x-4.
解析分析:(1)把顶点A的坐标代入直线的解析式得出c=a+,根据根与系数的关系求出c=1-3a,得出方程组,求出方程组的解即可;(2)求出P、B、C的坐标,BC=4,根据sin∠BCP==,和HK∥BP,得出=,求出PK=t,过H作HG⊥PC于G,根据三角形的面积公式即可求出
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