【题目】在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k与直线y=kx+1交于A、B两点,点A在点B的左侧.
(1)如图1,当k=1时,直接写出A,B两点的坐标;
(2)在(1)的条件下,点P为抛物线上的一个动点,且在直线AB下方,试求出△ABP面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)如图2,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k(k>0)与x轴交于点C、D两点(点C在点D的左侧),是否存在实数k使得直线y=kx+1与以O、C为直径的圆相切?若存在,请求出k的值;若不存在,请说明理由.
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【答案】(1)A(﹣1,0),B(2,3)(2)点P坐标为(
,﹣
)(3)k=
时,使得直线y=kx+1与以O、C为直径的圆相切
【解析】试题分析:(1)当k=1时,联立抛物线与直线的解析式,解方程求得点A、B的坐标;
(2)如图2,作辅助线,求出△ABP面积的表达式,然后利用二次函数的性质求出最大值及点P的坐标;
(3)设以OC为直径的圆与直线AB相切于点Q,由圆周角定理可知,此时
以此为基础,构造相似三角形,利用比例式列出方程,求得k的值.
试题解析:(1)当k=1时,抛物线解析式为
直线解析式为y=x+1.
联立两个解析式
得:
解得:x=1或x=2,
当x=1时,y=x+1=0;当x=2时,y=x+1=3,
∴A(1,0),B(2,3).
(2)设
如答图2所示,过点P作PF∥y轴,交直线AB于点F,则F(x,x+1).
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∴
∴
当
时,
∴△ABP面积最大值为
,此时点P坐标为
(3)设直线AB:y=kx+1与x轴、y轴分别交于点E.F,
则
在Rt△EOF中,由勾股定理得:
令
即(x+k)(x1)=0,解得:x=k或x=1.
∴C(k,0),OC=k.
设以OC为直径的圆与直线AB相切于点Q,根据圆周角定理,此时
如图3所示,
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设点N为OC中点,连接NQ,则NQ⊥EF,
∴
∵
∴△EQN∽△EOF,
∴
即:
解得:
∵k>0,
∴
即存在实数k使得直线
与以O、C为直径的圆相切.