(2003•長沙)設(shè)拋物線C的解析式為:y=x2-2kx+(+k)k,k為實數(shù).
(1)求拋物線的頂點坐標和對稱軸方程(用k表示);
(2)任意給定k的三個不同實數(shù)值,請寫出三個對應(yīng)的頂點坐標;試說明當k變化時,拋物線C的頂點在一條定直線L上,求出直線L的解析式并畫出圖象;
(3)在第一象限有任意兩圓O1、O2相外切,且都與x軸和(2)中的直線L相切.設(shè)兩圓在x軸上的切點分別為A、B(OA<OB),試問:是否為一定值?若是,請求出該定值;若不是,請說明理由;
(4)已知一直線L1與拋物線C中任意一條都相截,且截得的線段長都為6,求這條直線的解析式.
【答案】分析:(1)根據(jù)拋物線對稱軸和頂點的公式即可得出本題的結(jié)論.
(2)根據(jù)(1)得出的頂點坐標(k,k),可得出無論k取什么值,橫坐標和縱坐標的比例關(guān)系是不變的,因此拋物線的頂點在正比例函數(shù)的圖象上,且斜率為
(3)不難得出OA:OB正好是兩圓的半徑比,因此可通過求兩圓半徑的比例關(guān)系來求OA,OB的比例關(guān)系,如圖,過O1作O2B的垂線,那么O2H就是兩圓的半徑差,O1O2是兩圓的半徑和,可根據(jù)∠O2O1H的度數(shù)求出兩圓的半徑的比例關(guān)系,即可得出OA,OB的比例關(guān)系.
(4)由于直線l1截的線段都相等,因此它必與(2)中求出的正比例的解析式平行,即斜率相等,要求直線l1的解析式,需知道拋物線與y軸的交點坐標即b的值.為了簡便,可設(shè)直線l1與拋物線y=x2相交(原拋物線中k=0),可聯(lián)立兩函數(shù)式,可得出一個一元二次方程,方程的解即為兩交點的橫坐標,然后根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系,用b表示出兩橫坐標的和與積,進而可表示出兩點的水平距離.然后根據(jù)直線與x軸的夾角的度數(shù)和兩點的距離(已知了距離為6),可求出b的值,即可確定出直線l1的解析式.
解答:解:(1)對稱軸方程x=-=k,
==k,
∴頂點(k,k),對稱軸方程x=k.

(2)①k=1時,函數(shù)的頂點坐標為(1,);
②k=2時,函數(shù)的頂點坐標為(2,2);
③k=3時,函數(shù)的頂點坐標為(3,3).
得出L:y=x,畫出圖象.

(3)依題意作出下圖:
在L:y=x上取一點(1,)可得tan∠DOA=
即∠DOA=60°,
又O1O2在∠DOA的平分線上
∴∠AOO1=∠HO1O2=30°,
設(shè)⊙O1、⊙O2的半徑分別為r1、r2,
由Rt△AOO1∽Rt△HO1O2==,
在Rt△O1HO2中,由sin30°=,
得r2=3r1,
把(2)代入(1)
得:=,即為定值.

(4)由題意,作圖探索可知:
直線L1應(yīng)與L平行,即L1與x軸正半軸的夾角為60°,從而可設(shè)L1與y軸的交點坐標為(0,b),則與x軸的交點坐標為(-b,0),
故L1的方程為y=x+b,
又由題意可設(shè)k=0得C中的一條拋物線y=x2
設(shè)L1與y=x2相交于點M(x1,y1),N(x2,y2),MP⊥PN(如圖),
聯(lián)立,
得x2-x-b=0,
由韋達定理:x1+x2=,x1x2=-b,
則|x1-x2|===|MP|,
在Rt△MPN中,∠NMP=60°,
則cos60°=
解得b=,
∴求得的L1的解析式為:y=x+
點評:本題主要考查了二次函數(shù)的應(yīng)用、相似三角形的判定和性質(zhì)以及一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系(即韋達定理).
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科目:初中數(shù)學 來源:2003年湖南省長沙市中考數(shù)學試卷(解析版) 題型:解答題

(2003•長沙)設(shè)拋物線C的解析式為:y=x2-2kx+(+k)k,k為實數(shù).
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(3)在第一象限有任意兩圓O1、O2相外切,且都與x軸和(2)中的直線L相切.設(shè)兩圓在x軸上的切點分別為A、B(OA<OB),試問:是否為一定值?若是,請求出該定值;若不是,請說明理由;
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