问题 解答题

我们知道,经过原点的抛物线的解析式可以是y=ax2+bx(a≠0)

(1)对于这样的抛物线:

当顶点坐标为(1,1)时,a=______;

当顶点坐标为(m,m),m≠0时,a与m之间的关系式是______

(2)继续探究,如果b≠0,且过原点的抛物线顶点在直线y=kx(k≠0)上,请用含k的代数式表示b;

(3)现有一组过原点的抛物线,顶点A1,A2,…,An在直线y=x上,横坐标依次为1,2,…,n(为正整数,且n≤12),分别过每个顶点作x轴的垂线,垂足记为B1,B2,…,Bn,以线段AnBn为边向右作正方形AnBnCnDn,若这组抛物线中有一条经过Dn,求所有满足条件的正方形边长.

答案

(1)∵顶点坐标为(1,1),

-
b
2a
=1
-b2
4a
=1

解得,

a=-1
b=2

即当顶点坐标为(1,1)时,a=-1;

当顶点坐标为(m,m),m≠0时,

-
b
2a
=m
-b2
4a
=m

解得,

a=-
1
m
b=2

则a与m之间的关系式是:a=-

1
m
或am+1=0.

故答案是:-1;a=-

1
m
或am+1=0.

(2)∵a≠0,

∴y=ax2+bx=a(x+

b
2a
2-
b2
4a

∴顶点坐标是(-

b
2a
,-
b2
4a
).

又∵该顶点在直线y=kx(k≠0)上,

∴k(-

b
2a
)=-
b2
4a

∵b≠0,

∴b=2k;

(3)∵顶点A1,A2,…,An在直线y=x上,

∴可设An(n,n),点Dn所在的抛物线顶点坐标为(t,t).

由(1)(2)可得,点Dn所在的抛物线解析式为y=-

1
t
x2+2x.

∵四边形AnBnCnDn是正方形,

∴点Dn的坐标是(2n,n),

∴-

1
t
(2n)2+2•2n=n,

∴4n=3t.

∵t、n是正整数,且t≤12,n≤12,

∴n=3,6或9.

∴满足条件的正方形边长是3,6或9.

综合
单项选择题