已知拋物線(xiàn)y=kx2-2kx+9-k(k為常數(shù),k≠0),且當(dāng)x>0時(shí),y>1.
(1)求拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)求k的取值范圍;
(3)過(guò)動(dòng)點(diǎn)P(0,n)作直線(xiàn)l⊥y軸,點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn).
①當(dāng)直線(xiàn)l與拋物線(xiàn)只有一個(gè)公共點(diǎn)時(shí),求n關(guān)于k的函數(shù)關(guān)系式;
②當(dāng)直線(xiàn)l與拋物線(xiàn)相交于A、B兩點(diǎn)時(shí),是否存在實(shí)數(shù)n,使得不論k在其取值范圍內(nèi)取任意值時(shí),△AOB的面積為定值?如果存在,求出n的值;如果不存在,說(shuō)明理由.
【答案】
分析:(1)由頂點(diǎn)坐標(biāo)公式(
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,
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)可得答案;
(2)依題意可得
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,解之可得k的取值范圍;
(3)①當(dāng)直線(xiàn)l與拋物線(xiàn)只有一個(gè)公共點(diǎn)時(shí),有直線(xiàn)過(guò)頂點(diǎn),可得n關(guān)于k的函數(shù)關(guān)系式,進(jìn)而可作出判斷;
②當(dāng)直線(xiàn)l與拋物線(xiàn)相交于A、B兩點(diǎn)時(shí),正方程式可得其對(duì)于任意的k值,方程式恒成立,故拋物線(xiàn)的圖象過(guò)定點(diǎn),因此△AOB的面積為定值.
解答:解:(1)∵
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,
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,(2分)
∴拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1,-2k+9).(3分)
(2)依題意可得
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,(5分)
解得0<k<4.即k的取值范圍是0<k<4.(6分)
(3)①當(dāng)直線(xiàn)l與拋物線(xiàn)只有一個(gè)公共點(diǎn)時(shí),即直線(xiàn)l過(guò)拋物線(xiàn)的頂點(diǎn),
由(1)得n關(guān)于k的函數(shù)關(guān)系式為n=-2k+9(0<k<4).(7分)
②結(jié)論:存在實(shí)數(shù)n,使得△AOB的面積為定值.(8分)
理由:n=kx
2-2kx+9-k,整理,得(x
2-2x-1)k+(9-n)=0.
∵對(duì)于任意的k值,上式恒成立,
∴
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,
解得
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,(9分)
∴當(dāng)n=9時(shí),對(duì)k在其取值范圍內(nèi)的任意值,拋物線(xiàn)的圖象都通過(guò)點(diǎn)
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和點(diǎn)
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,
即△AOB的底
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,高為9,
因此△AOB的面積為定值
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.(10分)
點(diǎn)評(píng):本題考查學(xué)生將二次函數(shù)的圖象與解析式相結(jié)合處理問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.
科目:初中數(shù)學(xué)
來(lái)源:第26章《二次函數(shù)》中考題集(37):26.3 實(shí)際問(wèn)題與二次函數(shù)(解析版)
題型:解答題
已知拋物線(xiàn)y=kx2-2kx+9-k(k為常數(shù),k≠0),且當(dāng)x>0時(shí),y>1.
(1)求拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)求k的取值范圍;
(3)過(guò)動(dòng)點(diǎn)P(0,n)作直線(xiàn)l⊥y軸,點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn).
①當(dāng)直線(xiàn)l與拋物線(xiàn)只有一個(gè)公共點(diǎn)時(shí),求n關(guān)于k的函數(shù)關(guān)系式;
②當(dāng)直線(xiàn)l與拋物線(xiàn)相交于A、B兩點(diǎn)時(shí),是否存在實(shí)數(shù)n,使得不論k在其取值范圍內(nèi)取任意值時(shí),△AOB的面積為定值?如果存在,求出n的值;如果不存在,說(shuō)明理由.
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