已知抛物线y=kx2-2kx+9-k(k为常数,k≠0),且当x>0时,y>1。
(1)求抛物线的顶点坐标;
(2)求k的取值范围;
(3)过动点P(0,n)作直线l⊥y轴,点O为坐标原点。
①当直线l与抛物线只有一个公共点时,求n关于k的函数关系式;
②当直线l与抛物线相交于A、B两点时,是否存在实数n,使得不论k在其取值范围内取任意值时,△AOB的面积为定值?如果存在,求出n的值;如果不存在,说明理由。
解:(1)∵,,
∴抛物线的顶点坐标为(1,-2k+9);
(2)依题意可得,解得0<k<4,即k的取值范围是0<k<4;
(3)①当直线l与抛物线只有一个公共点时,即直线l过抛物线的顶点,
由(1)得n关于k的函数关系式为n=-2k+9(0<k<4);
②结论:存在实数n,使得△AOB的面积为定值,
理由:n=kx2-2kx+9-k,整理,得(x2-2x-1)k+(9-n)=0,
∵对于任意的k值,上式恒成立,
∴,解得,
∴当n=9时,对k在其取值范围内的任意值,抛物线的图象都通过点(1-,9)和点(1+,9),
即△AOB的底AB=2,高为9,因此△AOB的面积为定值9。