如图,抛物线y=ax2+c(a≠0)经过C(2,0),D(0,-1)两点,并与直线y=kx交于A、B两点,直线l过点E(0,-2)且平行于x轴,过A、B两点分别作直线l的垂线,垂足分别为点M、N.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)求证:AO=AM;
(3)探究:
①当k=0时,直线y=kx与x轴重合,求出此时的值;
②试说明无论k取何值,的值都等于同一个常数.
网友回答
(1)解:∵抛物线y=ax2+c(a≠0)经过C(2,0),D(0,-1),
∴,
解得,
所以,抛物线的解析式为y=x2-1;
(2)证明:设点A的坐标为(m,m2-1),
则AO==m2+1,
∵直线l过点E(0,-2)且平行于x轴,
∴点M的纵坐标为-2,
∴AM=m2-1-(-2)=m2+1,
∴AO=AM;
(3)解:①k=0时,直线y=kx与x轴重合,点A、B在x轴上,
∴AM=BN=0-(-2)=2,
∴+=+=1;
②k取任何值时,设点A(x1,x12-1),B(x2,x22-1),
则+=+==,
联立,
消掉y得,x2-4kx-4=0,
由根与系数的关系得,x1+x2=4k,x1?x2=-4,
所以,x12+x22=(x1+x2)2-2x1?x2=16k2+8,
x12?x22=16,
∴+===1,
∴无论k取何值,+的值都等于同一个常数1.
解析分析:(1)把点C、D的坐标代入抛物线解析式求出a、c,即可得解;
(2)根据抛物线解析式设出点A的坐标,然后求出AO、AM的长,即可得证;
(3)①k=0时,求出AM、BN的长,然后代入+计算即可得解;
②设点A(x1,x12-1),B(x2,x22-1),然后表示出+,再联立抛物线与直线解析式,消掉未知数y得到关于x的一元二次方程,利用根与系数的关系表示出x1+x2,x1?2,并求出x12+x22,x12?x22,然后代入进行计算即可得解.
点评:本题是二次函数综合题型,主要考查了待定系数法求二次函数解析式,勾股定理以及点到直线的距离,根与系数的关系,根据抛物线上点的坐标特征设出点A、B的坐标,然后用含有k的式子表示出+是解题的关键,也是本题的难点,计算量较大,要认真仔细.