在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+(k-1)x-k与直线y=kx+1交于A,B两点,点A在点B的左侧.(1)如图1,当k
在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+(k-1)x-k与直线y=kx+1交于A,B两点,点A在点B的左侧.(1)如图1,当k=1时,直接写出A,B两点的坐标;(2)在(1)...
在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+(k-1)x-k与直线y=kx+1交于A,B两点,点A在点B的左侧.(1)如图1,当k=1时,直接写出A,B两点的坐标;(2)在(1)的条件下,点P为抛物线上的一个动点,且在直线AB下方,试求出△ABP面积的最大值及此时点P的坐标;(3)如图2,抛物线y=x2+(k-1)x-k(k>0)与x轴交于点C、D两点(点C在点D的左侧),在直线y=kx+1上是否存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°?若存在,请求出此时k的值;若不存在,请说明理由.
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(1)当k=1时,抛物线解析式为y=x2-1,直线解析式为y=x+1.
联立两个解析式,得:x2-1=x+1,
解得:x=-1或x=2,
当x=-1时,y=x+1=0;当x=2时,y=x+1=3,
∴A(-1,0),B(2,3).
(2)设P(x,x2-1).
如答图2所示,过点P作PF∥y轴,交直线AB于点F,则F(x,x+1).
∴PF=yF-yP=(x+1)-(x2-1)=-x2+x+2.
S△ABP=S△PFA+S△PFB=
PF(xF-xA)+
PF(xB-xF)=
PF(xB-xA)=
PF
∴S△ABP=
(-x2+x+2)=-
(x-
)2+
当x=
时,yP=x2-1=-
.
∴△ABP面积最大值为
,此时点P坐标为(
,-
).
(3)设直线AB:y=kx+1与x轴、y轴分别交于点E、F,
则E(-
,0),F(0,1),OE=
,OF=1.
在Rt△EOF中,由勾股定理得:EF=
=
.
令y=x2+(k-1)x-k=0,即(x+k)(x-1)=0,解得:x=-k或x=1.
∴C(-k,0),OC=k.
Ⅰ、假设存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,如答图3所示,
则以OC为直径的圆与直线AB相切于点Q,根据圆周角定理,此时∠OQC=90°.
设点N为OC中点,连接NQ,则NQ⊥EF,NQ=CN=ON=
.
∴EN=OE-ON=
-
联立两个解析式,得:x2-1=x+1,
解得:x=-1或x=2,
当x=-1时,y=x+1=0;当x=2时,y=x+1=3,
∴A(-1,0),B(2,3).
(2)设P(x,x2-1).
如答图2所示,过点P作PF∥y轴,交直线AB于点F,则F(x,x+1).
∴PF=yF-yP=(x+1)-(x2-1)=-x2+x+2.
S△ABP=S△PFA+S△PFB=
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1 |
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1 |
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2 |
∴S△ABP=
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
27 |
8 |
当x=
1 |
2 |
3 |
4 |
∴△ABP面积最大值为
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(3)设直线AB:y=kx+1与x轴、y轴分别交于点E、F,
则E(-
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k |
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k |
在Rt△EOF中,由勾股定理得:EF=
(
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k |
令y=x2+(k-1)x-k=0,即(x+k)(x-1)=0,解得:x=-k或x=1.
∴C(-k,0),OC=k.
Ⅰ、假设存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,如答图3所示,
则以OC为直径的圆与直线AB相切于点Q,根据圆周角定理,此时∠OQC=90°.
设点N为OC中点,连接NQ,则NQ⊥EF,NQ=CN=ON=
k |
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∴EN=OE-ON=
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