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.
(1)∵顶点坐标为(1,1),
∴
,-
=1b 2a
=1-b2 4a
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,
,-
=mb 2a
=m-b2 4a
解得,a=- 1 m b=2
则a与m之间的关系式是:a=-
或am+1=0.1 m
故答案是:-1;a=-
或am+1=0.1 m
(2)∵a≠0,
∴y=ax2+bx=a(x+
)2-b 2a
,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=-
x2+2x.1 t
∵四边形AnBnCnDn是正方形,
∴点Dn的坐标是(2n,n),
∴-
(2n)2+2•2n=n,1 t
∴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.