已知一抛物线经过O(0,0),B(1,1)两点,且解析式的二次项系数为-(a>0).
(Ⅰ)当a=1时,求该抛物线的解析式,并用配方法求出该抛物线的顶点坐标;
(Ⅱ)已知点A(0,1),若抛物线与射线AB相交于点M,与x轴相交于点N(异于原点),当a在什么范围内取值时,ON+BM的值为常数?当a在什么范围内取值时,ON-BM的值为常数?
(Ⅲ)若点P(t,t)在抛物线上,则称点P为抛物线的不动点.将这条抛物线进行平移,使其只有一个不动点,此时抛物线的顶点是否在直线y=x-上,请说明理由.
网友回答
解:设该抛物线的解析式为,
∵抛物线经过(0,0)、(1,1)两点,
∴,
解得.
∴该抛物线的解析式为
(Ⅰ)当a=1时,该抛物线的解析式为y=-x2+2x,
y=-x2+2x=-(x2-2x+1)+1=-(x-1)2+1.
该抛物线的顶点坐标为(1,1);
(Ⅱ)∵点N在x轴上,∴点N的纵坐标为0.
当y=0时,有,
解得x1=0,x2=a+1.
∵点N异于原点,∴点N的坐标为(a+1,0).
∴ON=a+1,
∵点M在射线AB上,∴点M的纵坐标为1.
当y=1时,有,
整理得出,
解得x1=1,x2=a.
点M的坐标为(1,1)或(a,1).
当点M的坐标为(1,1)时,M与B重合,
此时a=1,BM=0,ON=2.ON+BM与ON-BM的值都是常数2.
当点M的坐标为(a,1)时,
若点M在点B右侧,此时a>1,BM=a-1.
∴ON+BM=(a+1)+(a-1)=2a,ON-BM=(a+1)-(a-1)=2.
若点M在点B左侧,此时0<a<1,BM=1-a.
∴ON+BM=(a+1)+(1-a)=2,ON-BM=(a+1)-(1-a)=2a.
∴当0<a≤1时,ON+BM的值是常数2,
当a≥1时,ON-BM的值是常数2.
(Ⅲ)设平移后的抛物线的解析式为,
由不动点的定义,得方程:,
即t2+(a-2h)t+h2-ak=0.
∵平移后的抛物线只有一个不动点,∴此方程有两个相等的实数根.
∴判别式△=(a-2h)2-4(h2-ak)=0,
有a-4h+4k=0,即.
∴顶点(h,k)在直线上.
解析分析:(Ⅰ)首先利用抛物线经过O(0,0),B(1,1)两点,且解析式的二次项系数为-求出抛物线解析式,再利用a=1求出抛物线的顶点坐标即可;
(Ⅱ)利用当y=0时,有,求出x的值,进而得出点N的坐标,再利用若点M在点B右侧,此时a>1,BM=a-1;若点M在点B左侧,此时0<a<1,BM=1-a得出