在平面直角坐标系 $xOy$ 中,抛物线 $y=ax^2+2ax-3a (a>0)$ 与 $x$ 轴交于 $A,B$ 两点(点 $A$ 在点 $B$ 的左侧).若在抛物线上存在一点 $N$,使得 $\angle ANB=90^\circ$,结合图象,求 $a$ 的取值范围.
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
$a$ 的取值范围为 $a\geqslant \dfrac 12$
【解析】
抛物线 $y=ax^2+2ax-3a=a(x+3)(x-1)=a(x+1)^2-4a$,
所以点 $A(-3,0)$,点 $B(1,0)$,
从而 $AB=4$,抛物线对称轴为 $x=-1$.
以 $AB$ 为直径作圆,
① 如图,当点 $N$ 为圆与轴对称交点时,则点 $N$ 的坐标为 $(-1,-2)$.
将其代入抛物线解析式,得 $a=\dfrac 12$.
② 如图,当点 $N$ 在抛物线上(不与顶点重合)时,显然 $a>\dfrac 12$.
综上可得,满足题意的 $a$ 的取值范围为 $a\geqslant \dfrac 12$.
所以点 $A(-3,0)$,点 $B(1,0)$,
从而 $AB=4$,抛物线对称轴为 $x=-1$.

① 如图,当点 $N$ 为圆与轴对称交点时,则点 $N$ 的坐标为 $(-1,-2)$.
将其代入抛物线解析式,得 $a=\dfrac 12$.
② 如图,当点 $N$ 在抛物线上(不与顶点重合)时,显然 $a>\dfrac 12$.
综上可得,满足题意的 $a$ 的取值范围为 $a\geqslant \dfrac 12$.
答案
解析
备注