【解答】解:(1)函数y=ax﹣3的相关函数为y=5,8)代入y=﹣ax+3得:5a+3=8,解得:a=1. (2)二次函数y=﹣x2+4x﹣的相关函数为y=
,将点A(﹣
①当m<0时,将B(m,)代入y=x2﹣4x+得m2﹣4m+=,解得:m=2+(舍去)或m=2﹣
.
当m≥0时,将B(m,)代入y=﹣x2+4x﹣得:﹣m2+4m﹣=,解得:m=2+
或m=2﹣
. 或m=2+
或m=2﹣
.
综上所述:m=2﹣
②当﹣3≤x<0时,y=x2﹣4x+,抛物线的对称轴为x=2,此时y随x的增大而减小,
∴此时y的最大值为
.
当0≤x≤3时,函数y=﹣x2+4x﹣,抛物线的对称轴为x=2,当x=0有最小值,最小值为﹣,当x=2时,有最大值,最大值y=.
综上所述,当﹣3≤x≤3时,函数y=﹣x2+4x﹣的相关函数的最大值为最小值为﹣;
(3)如图1所示:线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有1个公共点.
,
所以当x=2时,y=1,即﹣4+8+n=1,解得n=﹣3.
如图2所示:线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有3个公共点
∵抛物线y=x2﹣4x﹣n与y轴交点纵坐标为1, ∴﹣n=1,解得:n=﹣1.
∴当﹣3<n≤﹣1时,线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.
如图3所示:线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有3个公共点.
∵抛物线y=﹣x2+4x+n经过点(0,1), ∴n=1.
如图4所示:线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.
∵抛物线y=x2﹣4x﹣n经过点M(﹣,1), ∴+2﹣n=1,解得:n=.
∴1<n≤时,线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有2
个公共点.
综上所述,n的取值范围是﹣3<n≤﹣1或1<n≤.
【点评】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了二次函数的图象和性质、函数图象上点的坐标与函数解析式的关系,求得二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数与线段MN恰好有1个交点、2个交点、3个交点时n的值是解题的关键.
4.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知A,B两点的坐标分别为(﹣4,0),(4,0),C(m,0)是线段A B上一点(与 A,B点不重合),抛物线L1:y=ax2+b1x+c1(a<0)经过点A,C,顶点为D,抛物线L2:y=ax2+b2x+c2(a<0)经过点C,B,顶点为E,AD,BE的延长线相交于点F. (1)若a=﹣,m=﹣1,求抛物线L1,L2的解析式; (2)若a=﹣1,AF⊥BF,求m的值;
(3)是否存在这样的实数a(a<0),无论m取何值,直线AF与BF都不可能互相垂直?若存在,请直接写出a的两个不同的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)利用待定系数法,将A,B,C的坐标代入解析式即可求得二次函数的解析式;
(2)过点D作DG⊥x轴于点G,过点E作EH⊥x轴于点H,易证△ADG~△EBH,根据相似三角形对应边比例相等即可解题; (3)开放性答案,代入法即可解题;
【解答】解:(1)将A、C点带入y=ax2+b1x+c1中,可得:
,解得:
,
∴抛物线L1解析式为y=
;
同理可得:,解得:,
∴抛物线L2解析式为y=﹣x2+x+2;
(2)如图,过点D作DG⊥x轴于点G,过点E作EH⊥x轴于点H,
由题意得:,解得:,
∴抛物线L1解析式为y=﹣x2+(m﹣4)x+4m; ∴点D坐标为(∴DG=
=
,
,AG=
), ;
同理可得:抛物线L2解析式为y=﹣x2+(m+4)x﹣4m; ∴EH=
=
,BH=
,
∵AF⊥BF,DG⊥x轴,EH⊥x轴, ∴∠AFB=∠AGD=∠EHB=90°,
∵∠DAG+∠ADG=90°,∠DAG+∠EBH=90°, ∴∠ADG=∠EBH, ∵在△ADG和△EBH中,
,
∴△ADG~△EBH, ∴
=
,
∴=
,化简得:m2=12,
解得:m=±
;
(3)存在,例如:a=﹣,﹣; 当a=﹣时,代入A,C可以求得:
抛物线L1解析式为y=﹣x2+(m﹣4)x+m;
同理可得:抛物线L2解析式为y=﹣x2+(m+4)x﹣m; ∴点D坐标为(∵A(﹣4,0), ∴直线AF的解析式为y=∵B(4,0),
∴直线BF的解析式为y=联立①②解得,点F(﹣m,∴OF2=m2+(假设AF⊥BF,
∴△ABF是直角三角形, ∴OF=AB=4, ∴OF2=16, ∴m2+(
)2=16,
)2,
x﹣
),
②
x+
①
,
),点E坐标为(
,
);
化简得,m4+4m2﹣320=0,
解得,m=4(直线BF平行于x轴,不符合题意)或m=﹣4(直线AF平行于x轴,不符合题意),
所以,AF不可能和BF垂直,
同理可求得a=﹣时,AF不可能和BF垂直.
【点评】本题考查了待定系数法求解析式,还考查了相似三角形的判定和相似三角形对应边比例相等的性质;本题作出辅助线并证明△ADG~△EBH是解题的关键.
5.如图,已知抛物线y=ax2﹣2
ax﹣9a与坐标轴交于A,B,C三点,其中