如图1,点A是直线y=kx(k>0,且k为常数)上一动点,以A为顶点的抛物线y=(x-h)2+m交直线y=kx于另一点E,交y轴于点F,抛物线的对称轴交x轴于点B,交

发布时间:2020-08-11 11:44:46

如图1,点A是直线y=kx(k>0,且k为常数)上一动点,以A为顶点的抛物线y=(x-h)2+m交直线y=kx于另一点E,交y轴于点F,抛物线的对称轴交x轴于点B,交直线EF于点C.(点A,E,F两两不重合)
(1)请写出h与m之间的关系;(用含的k式子表示)
(2)当点A运动到使EF与x轴平行时(如图2),求线段AC与OF的比值;
(3)当点A运动到使点F的位置最低时(如图3),求线段AC与OF的比值.

网友回答

解:(1)∵抛物线顶点(h,m)在直线y=kx上,
∴m=kh;

(2)方法一:解方程组,
将(2)代入(1)得到:(x-h)2+kh=kx,
整理得:(x-h)[(x-h)-k]=0,
解得:x1=h,x2=k+h,
代入到方程(2)y1=hy2=k2+hk,
所以点E坐标是(k+h,k2+hk),
当x=0时,y=(x-h)2+m=h2+kh,
∴点F坐标是(0,h2+kh),
当EF和x轴平行时,点E,F的纵坐标相等,
即k2+kh=h2+kh,
解得:h=k(h=-k舍去,否则E,F,O重合),
此时点E(2k,2k2),F(0,2k2),C(k,2k2),A(k,k2),
∴AC:OF=k2:2k2=1:2.
方法二:当x=0时,y=(x-h)2+m=h2+kh,即F(0,h2+kh),
当EF和x轴平行时,点E,F的纵坐标相等,
即点E的纵坐标为h2+kh,
当y=h2+kh时,代入y=(x-h)2+kh,
解得x=2h(0舍去,否则E,F,O重合),
即点E坐标为(2h,h2+kh),
将此点横纵坐标代入y=kx得到h=k(h=0舍去,否则点E,F,O重合),
此时点E(2k,2k2),F(0,2k2),C(k,2k2),A(k,k2),
∴AC:OF=k2:2k2=1:2.
方法三:∵EF与x轴平行,
根据抛物线对称性得到FC=EC,
∵AC∥FO,
∴∠ECA=∠EFO,∠FOE=∠CAE,
∴△OFE∽△ACE,
∴AC:OF=EC:EF=1:2.

(3)当点F的位置处于最低时,其纵坐标h2+kh最小,
∵h2+kh=[h2+kh+()2]-,
当h=,点F的位置最低,此时F(0,-),
解方程组
得E(,),A(-,-).
方法一:设直线EF的解析式为y=px+q,
将点E(,),F(0,-)的横纵坐标分别代入得,
解得:p=,q=-,
∴直线EF的解析式为y=x-,
当x=-时,y=-k2,即点C的坐标为(-,-k2),
∵点A(-,-),
∴AC=,而OF=,
∴AC=2OF,即AC:OF=2.
方法二:∵E(,),A(-,-),
∴点A,E关于点O对称,
∴AO=OE,
∵AC∥FO,
∴∠ECA=∠EFO,∠FOE=∠CAE,
∴△OFE∽△ACE,
∴AC:OF=AE:OE=2:1.
解析分析:(1)根据点A在直线y=kx上,即可得出h,m的关系式.
(2)当EF∥x轴时,根据抛物线的对称性可知:FC=CE即C是EF的中点,那么AC就是三角形OEF的中位线,因此AC=OF.
(也可通过联立直线OA的解析式和抛物线的解析式得出E点的坐标,当EF∥x轴时,E、F纵坐标相同,以此来求出h,k的关系,进而表示出A、C、E、F四点坐标以此来求出AC与OF的比例关系).
(3)先求出F到最低位置时,函数的解析式(F位置最低时,纵坐标值最小).联立两函数的解析式求出A、E的坐标,然后根据相似三角形OEF和AEC求出OF,AC的比例关系.

点评:本题主要考查了函数图象交点、相似三角形的性质等知识点.
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