Question

【題目】已知拋物線y＝x2+（2m﹣1）x﹣2m（m＞0.5）的最低點(diǎn)的縱坐標(biāo)為﹣4．

（1）求拋物線的解析式；

（2）如圖1，拋物線與x軸交于A、B兩點(diǎn)（點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)），與y軸交于點(diǎn)C，D為拋物線上的一點(diǎn)，BD平分四邊形ABCD的面積，求點(diǎn)D的坐標(biāo)；

（3）如圖2，平移拋物線y＝x2+（2m﹣1）x﹣2m，使其頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，直線y＝﹣2上有一動(dòng)點(diǎn)P，過點(diǎn)P作兩條直線，分別與拋物線有唯一的公共點(diǎn)E、F（直線PE、PF不與y軸平行），求證：直線EF恒過某一定點(diǎn)．

Answer 1

【答案】（1）y＝x2+2x﹣3；（2）D（﹣，﹣）；（3）見解析

【解析】

（1）先求出頂點(diǎn)坐標(biāo)，由最低點(diǎn)的縱坐標(biāo)為﹣4，可列方程，即可求解；

（2）連AC交BD于E，過A作AM⊥BD于M，過C作CN⊥BD于N，由三角形面積關(guān)系和全等三角形的性質(zhì)可求點(diǎn)E坐標(biāo)，可求BD解析式，即可求點(diǎn)D坐標(biāo)；

（3）設(shè)E（t，t2），F（n，n2），可求PE解析式，由與拋物線有唯一的公共點(diǎn)，可求k1＝2t，即可求點(diǎn)P橫坐標(biāo)，可得tn＝﹣2，設(shè)直線EF的解析式為y＝kx+b，得x2﹣kx﹣b＝0，可求b＝2，即可得直線EF恒過定點(diǎn)（0，2）．

解：（1）∵y＝x2+（2m﹣1）x﹣2m＝（x+m﹣0.5）2﹣m2﹣m﹣0.25，

∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為（0.5﹣m，﹣m2﹣m﹣0.25）

∵最低點(diǎn)的縱坐標(biāo)為﹣4，

∴﹣m2﹣m﹣0.25＝﹣4，即4m2+4m﹣15＝0，

∴m＝1.5或﹣2.5，

∵m＞0.5，∴m＝1.5．

∴拋物線的解析式為y＝x2+2x﹣3；

（2）∵y＝x2+2x﹣3與x軸交于A、B兩點(diǎn)（點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)），與y軸交于點(diǎn)C，

∴A（﹣3，0），B（1，0），C（0，﹣3）．

如圖，連AC交BD于E，過A作AM⊥BD于M，過C作CN⊥BD于N，

∵BD平分四邊形ABCD的面積，

∴S△ABD＝S△CBD，

∴BD×AM＝BD×CN，

∴AM＝CN，且∠AEM＝∠CMN，∠AME＝∠CNE＝90°

∴△AEM≌△CEN（AAS），

∴AE＝CE，

∴E（﹣1.5，﹣1.5），且B（1，0），

∴直線BE的解析式為y＝0.6x﹣0.6．

∴0.6x﹣0.6＝x2+2x﹣3，

解得x1＝﹣，x2＝1，

∴D（﹣，﹣）．

（3）由題意可得平移后解析式為y＝x2，

設(shè)E（t，t2），F（n，n2），

設(shè)直線PE為y＝k1（x﹣t）+t2，

由題意可得 x2﹣k1x+k1t﹣t2＝0，

∴△＝k12﹣4（k1t﹣t2）＝（k1﹣2t）2＝0，

∴k1＝2t．

∴直線PE為y＝2t（x﹣t）+t2，即y＝2tx﹣t2．

令y＝﹣2，得xP＝，

同理，設(shè)直線PF為y＝k2（x﹣n）+n2，

∴xP＝，

∴＝，

∵t≠n，

∴tn＝﹣2．

設(shè)直線EF的解析式為y＝kx+b，得x2﹣kx﹣b＝0，

∴xExF＝﹣b，即tn＝﹣b，

∴b＝2．

∴直線EF為y＝kx+2，過定點(diǎn)（0，2）．