Question

【題目】如圖，點(diǎn)P為拋物線(xiàn)L：y＝a（x﹣2）（x﹣4）（其中a為常數(shù)，且a＜0）的頂點(diǎn)，L與y軸交于點(diǎn)C，過(guò)點(diǎn)C作x軸的平行線(xiàn)，與L交于點(diǎn)A，過(guò)點(diǎn)A作x軸的垂線(xiàn)，與射線(xiàn)OP交于點(diǎn)B，連接OA

（1）a＝﹣2時(shí)，點(diǎn)P的坐標(biāo)是　 　，點(diǎn)B的坐標(biāo)是　 　；

（2）是否存在a的值，使OA＝OB？若存在，求出a的值；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由

（3）若△OAB的外心N的坐標(biāo)為（p，q），則

①當(dāng)點(diǎn)N在△OAB內(nèi)部時(shí)，求a的取值范圍；

②用a表示外心N的橫坐標(biāo)p和縱坐標(biāo)q，并求p與q的關(guān)系式（不寫(xiě)q的取值范圍）．

Answer 1

【答案】（1）（3，2），（6，4）；（2）不存在，見(jiàn)解析；（3）①﹣＜a＜0；②N橫坐標(biāo)p＝ a2+3，N縱坐標(biāo)q＝3a ；p＝q2+3

【解析】

（1）按照題意逐步計(jì)算：先把a＝﹣2代入拋物線(xiàn)求出頂點(diǎn)P及與y軸交點(diǎn)C的坐標(biāo)，得到直線(xiàn)OP解析式．由AC∥x軸可知A、C關(guān)于拋物線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸對(duì)稱(chēng)，進(jìn)而求出點(diǎn)A．由AB⊥x軸可得B的橫坐標(biāo)與A相同，再代回直線(xiàn)OP即求得B的縱坐標(biāo)．

（2）按照（1）的解題思路，先用a表示點(diǎn)P、C，然后得到點(diǎn)A坐標(biāo)，即得到點(diǎn)B橫坐標(biāo)，再代回直線(xiàn)OP求得點(diǎn)B坐標(biāo)．由于點(diǎn)A、B到x軸距離不相等，x軸不能垂直平分AB，故不存在a使OA＝OB．

（3）①銳角三角形的外心會(huì)落在三角形內(nèi)部，而∠OAB與∠OBA一定小于90°，則∠AOB<90°，可得OA2+OB2>AB2，把含a的式子代入即得到關(guān)于a的不等式，結(jié)合a<0得到a的取值范圍；

②外心N為△OAB三邊垂直平分線(xiàn)交點(diǎn)，由AB⊥x軸即可得點(diǎn)N縱坐標(biāo)q＝3a，由ON＝AN列得關(guān)于a、p的等式，整理即得到用a表示p．再把a＝q代入即得到p關(guān)于q的關(guān)系式．

解：（1）∵a＝﹣2

∴拋物線(xiàn)L：y＝﹣2（x﹣2）（x﹣4）＝﹣2x2+12x﹣16＝﹣2（x﹣3）2+2

∴頂點(diǎn)P（3，2），C（0，﹣16）

∴直線(xiàn)OP解析式為：y＝x

∵AC∥x軸

∴yA＝yC＝﹣16，A、C關(guān)于直線(xiàn)x＝3對(duì)稱(chēng)

∴A（6，﹣16）

∵AB⊥x軸

∴xB＝xA＝6

∴yB＝×6＝4，即B（6，4）

故答案為：（3，2）；（6，4）．

（2）不存在a的值使OA＝OB，理由如下：

∵拋物線(xiàn)L：y＝a（x﹣2）（x﹣4）＝ax2﹣6ax+8a＝a（x﹣3）2﹣a

∴頂點(diǎn)P（3，﹣a），C（0，8a）

∴直線(xiàn)OP解析式為：y＝﹣x

∴A（6，8a）

∴yB＝﹣×6＝﹣2a

∵a≠0

∴|yA|≠yB，即x軸不平分AB

∴OA≠OB

（3）①∵△OAB的外心N在其內(nèi)部

∴△OAB是銳角三角形

∴∠AOB<90°

∴OA2+OB2>AB2

∵A（6，8a），B（6，﹣2a）

∴62+（8a）2+62+（﹣2a）2>（8a+2a）2

解得：﹣<a<0

②∵外心N在AB的垂直平分線(xiàn)上，AB⊥x軸

∴q＝＝3a

∴N（p，3a），a＝

∵ON＝AN，即ON2＝AN2

∴p2+（3a）2＝（6﹣p）2+（8a﹣3a）2

整理得：p＝a2+3

把a＝代入得：p＝q2+3．