如图,已知平行四边形DEFG与正方形ABCD有一个公共顶点D,G在CB或其延长线上,A在EF所在直线上,又二次函数y=(m-1)x2-(m-2)x-1(m>0)与x轴

发布时间:2020-08-12 23:21:02

如图,已知平行四边形DEFG与正方形ABCD有一个公共顶点D,G在CB或其延长线上,A在EF所在直线上,又二次函数y=(m-1)x2-(m-2)x-1(m>0)与x轴的两个交点P、Q的横坐标分别为x1,x2,且x1>0,x2>0,正方形ABCD的边长a等于点P,Q间的距离.
(1)求m的取值范围;
(2)求a和四边形DEFG的面积S;
(3)若DEFG的一组邻边长分别等于x1,x2,并设,求sin∠E和k.
((2),(3)的结果都用含m的代数式表示)

网友回答

解:(1)∵二次函数y=(m-1)x2-(m-2)x-1(m>0)与x轴的两个交点,
P、Q的横坐标分别为x1,x2,且x1>0,x2>0,
∴x1?x2=->0,
解得m<1,
又∵m>0,
∴0<m<1;

(2)令抛物线中y=0,可得0=(m-1)x2-(m-2)x-1,
解得x=1或x=,
∵0<m<1,
∴>1,
∴a=-1=,
过A作AM⊥GD于M,则有△AMD∽△DCG,
∴,
即AM?GD=a2,
∴S=AM?GD=a2=()2=;

(3)过D作DN⊥EF于N,则sin∠E=,
∵S=EF?DN=a2,
∴DN=,即sin∠E===,
∵=k,
∴CG=BC?k=,
当DG=1时,在直角三角形CDG中,DG2=DC2+CG2,
即1=+,
解得k=,
当0<m<时,k=,
当<m<1时,k=,
当DG=时,同理可求得k=,
∴k的值为或.
解析分析:(1)由于x1,x2均为正数因此x1?x2>0,由此可求出m的取值范围;
(2)可根据抛物线的解析式求出x1,x2的值,即可得出PQ的距离即a的值,求四边形DEFG的面积就要知道底边和高的值,可过A作CD的垂线设垂足为M,那么不难得出△ADM∽△DGC,由此可证得GD?AM的值正好是正方形边长的平方,即平行四边形的面积和正方形的面积相等,由此可求出S的值;
(3)求sin∠E可通过构建直角三角形来解,过D作DN⊥EF于N,那么在直角三角形DEN中,sin∠E=,而DN可用正方形的面积
除以EF求得,因此∠E的正弦值就等于正方形的面积(即平行四边形的面积)除以EF与DE的积,正方形的面积已经求得,而DE与
EF的积可在(2)也可得出,据此可求出∠E的正弦值,可根据CG和CB的比例关系,用k表示出CG的长,然后在直角三角形CGD中,用勾股定理即可求出k的值.

点评:本题考查了平行四边形和正方形的性质、图形面积的求法以及二次函数的应用等知识.综合性强,难度较大.
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