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。
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.