设抛物线y=ax2+bx+c与X轴交于两不同的点A(-1,0),B(m,0),(点A在点B的左边),与y轴的交点为点C(0,-2),且∠ACB=90°.(1)求m的值

发布时间:2020-08-08 03:36:22

设抛物线y=ax2+bx+c与X轴交于两不同的点A(-1,0),B(m,0),(点A在点B的左边),与y轴的交点为点C(0,-2),且∠ACB=90°.
(1)求m的值和该抛物线的解析式;
(2)若点D为该抛物线上的一点,且横坐标为1,点E为过A点的直线y=x+1与该抛物线的另一交点.在X轴上是否存在点P,使得以P、B、D为顶点的三角形与△AEB相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)连接AC、BC,矩形FGHQ的一边FG在线段AB上,顶点H、Q分别在线段AC、BC上,若设F点坐标为(t,0),矩形FGHQ的面积为S,当S取最大值时,连接FH并延长至点M,使HM=k?FH,若点M不在该抛物线上,求k的取值范围.

网友回答

解:(1)令x=0,得y=-2,
∴C(0,-2),
∵∠ACB=90°,CO⊥AB,
∴△AOC∽△COB,
∴OA?OB=OC2,
∴OB=,
∴m=4,
将A(-1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx-2,
得 ,
∴抛物线的解析式为y=x2-x-2.

(2)D(1,n)代入y=x2-x-2,得n=-3,
可得 (不合题意舍去),,
∴E(6,7).
过E作EH⊥x轴于H,则H(6,0),
∴AH=EH=7,
∴∠EAH=45°.
过D作DF⊥x轴于F,则F(1,0),
∴BF=DF=3,
∴∠DBF=45°,
∴∠EAH=∠DBF=45°,
∴∠DBH=135°,
90°<∠EBA<135°.
则点P只能在点B的左侧,有以下两种情况:
①若△DBP1∽△EAB,则 ,
∴BP1===,
∴OP1=4-=,
∴P1( ,0).
②若△DBP2∽△BAE,则 ,
∴BP2===,
∴OP2=-4=,
∴P2(-,0).
综合①、②,得点P的坐标为:P1( ,0)或P2(-,0).

(3)∵HQ∥AB
∴△CHQ∽△CAB
∴HQ:AB=CR:CO,
即:设HG=x,则=
解得:HQ=-x+5
∴矩形的面积S=HG?HQ=-x2+5x
当x=-=1时,面积取得最大值.则H,R,Q的纵坐标是-1.
则HQ=-×1+5=
设直线AC的解析式是y=kx+b
根据题意得:,解得:
则AC的解析式是:y=-2x-2
在解析式中,令x=-1,解得:y=0
则H的坐标是(-,-1).F的坐标是(2,0).则HF=.
设直线FH的解析式是y=kx+b
根据题意得:
解得:,
则直线FH的解析式是y=x-.
解方程组:,
解得:x=.
当直线与抛物线相交时,k===或=.
则k的范围是:k≠且k≠.
解析分析:(1)根据抛物线的解析式可知C点坐标为(0,-2),即OC=2,由于∠ACB=90度,根据射影定理OC2=OA?AB,可求出AB的长,进而可求出B点的坐标,也就求出了m的值,然后将A、B的坐标代入抛物线中即可求出其解析式.
(2)可先根据抛物线的解析式和直线AE的解析式求出E点和D点的坐标,经过求解不难得出∠FAB=∠DBO=45°,因此本题要分两种情况进行讨论:①∠DPB=∠ABE;②∠PDB=∠ABE.可根据对应的相似三角形得出的成比例线段求出OP的长,进而可求出P点的坐标.
(3)根据相似三角形对应边上高的比等于相似比,以及二次函数的性质即可求得H,F的坐标,根据相似三角形的性质,即可求得直线HF与抛物线的交点的横坐标,即可求得对应的k的值,从而确定当不与抛物线相交时k的范围.

点评:本题考查二次函数解析式的确定,二次函数求最值、函数图象交点、三角形相似的性质,等知识及综合应用知识、解决问题的能力.
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