题目
抛物线和直线(k为正常数)交于点A和点B,其中点A的坐标是(-2,1),过点A作x轴的平行线交抛物线于点E,点D是抛物线上B、E之间的一个动点,设其横坐标为t,经过点D作两坐标轴的平行线分别交直线AB于点C、M,设CD=r,MD=m。 (1)根据题意可求出a= ,点E的坐标是 。 (2)当点D可与B、E重合时,若k=0.5,求t的取值范围,并确定 t为何值时,r的值最大。 (3)当点D不与B、E重合时,若点D运动过程中可以得到r的最大值,求k的取值范围,并判断当r为最大值时m的值是否最大,说明理由。
答案:解:(1)根据题意知,点A(﹣2,1)在抛物线y=ax2上, ∴1=(﹣2)2a, 解得,a=. ∵抛物线y=ax2关于y轴对称,AE∥x轴, ∴点A、E关于y轴对称, ∴E(2,1). 故答案是:,(2,1). (2)∵点A(﹣2,1)在直线y=kx+b(k为正常数)上,k=0.5, ∴1=﹣2×0.5+b, 解得,b=2, 即直线AB的解析式为y=x+2. ∵由(1)知,抛物线的解析式y=x2,抛物线y=x2和直线y=x+2(k为正常数)交于点A和点B, ∴, 解得,或, ∴它们的交点坐标是(﹣2,1),(4,4),即B(4,4). 当点D与点E重合时,t=2.当点D与点B重合时,t=4, ∴t的取值范围是:2≤t≤4. ∵点C在直线y=x+2上,点D在抛物线y=x2上,CD∥x轴, ∴D(t,t2),C(,t2), ∴r=t﹣=﹣(t﹣1)2+(2≤t≤4). ∵在2≤t≤4范围内,r随t的增大而减小, ∴当t=2时,r最大=4.即当t=2时,r取最大值. (3)∵点A、B是直线与抛物线的交点, ∴kx+b=x2,即x2﹣4kx﹣4b=0, ∴xA+xB=4k. ∵xA=﹣2, ∴xB=4k+2. 又∵点D不与B、E重合, ∴2<t<4k+2. 设D(t,t2),则点C的纵坐标为t2,将其代入y=kx+b中,得x=t2﹣, ∴点C的坐标为(t2﹣,t2), ∴r=CD=t﹣(t2﹣)=﹣(t﹣2k)2+k+, 当t=2k时,r取最大值. ∴2<2k<4k+2, 解得,k>1. 又∵k==, ∴m=kr=﹣(t﹣2k)2+k2+b, ∴当t=2k时,m的值也最大. 综上所述,当r为最大值时m的值也是最大.