(12分)已知A(1,0)、B(0,-1)、C(-1,2)、D(2,-1)、E(4,2)五个点,抛物线y=a(x-1)2+k(a>0)经过其中的三个点.
(1)求证:C、E两点不可能同时在抛物线y=a(x-1)2+k(a>0)上;
(2)点A在抛物线y=a(x-1)2+k(a>0)上吗?为什么?
(3)求a和k的值.
解:(1)证明:用反证法。假设C(-1,2)和E(4,2)都在抛物线y=a(x-1)2+k
(a>0)上,联立方程 ,
解之得a=0,k=2。这与要求的a>0不符。
∴C、E两点不可能同时在抛物线y=a(x-1)2+k(a>0)上。
(2)点A不在抛物线y=a(x-1)2+k(a>0)上。这是因为如果点A在抛物线上,则k=0。B(0,-1)在抛物线上,得到a=-1,D(2,-1)在抛物线上,得到a=-1,这与已知a>0不符;而由(1)知,C、E两点不可能同时在抛物线上。
因此点A不在抛物线y=a(x-1)2+k(a>0)上。
(3)综合(1)(2),分两种情况讨论:
①抛物线y=a(x-1)2+k(a>0)经过B(0,-1)、C(-1,2)、D(2,-1)三个点,
a(0-1)2+k=-1
联立方程 a(-1-1)2+k=2,
a(2-1)2+k=-1
解之得a=1,k=-2。
②抛物线y=a(x-1)2+k(a>0)经过B(0,-1)、D(2,-1)、E(4,2)三个点,
a(0-1)2+k=-1
联立方程 a(2-1)2+k=-1,
a(4-1)2+k=2
解之得a=,k=
。
因此,抛物线经过B、C、D三个点时,a=1,k=-2。抛物线经过B、D、E三个点时,
a=,k=
。