如图,以△ABC的边AC为直径的半圆交AB于D,三边长a,b,c能使二次函数的顶点在x轴上,且a是方程z2+z-20=0的一个根.(1)证明:∠ACB=90°;(2)

发布时间:2020-08-08 05:16:06

如图,以△ABC的边AC为直径的半圆交AB于D,三边长a,b,c能使二次函数的顶点在x轴上,且a是方程z2+z-20=0的一个根.
(1)证明:∠ACB=90°;
(2)若设b=2x,弓形面积S弓形AED=S1,阴影部分面积为S2,求(S2-S1)与x的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,当b为何值时,(S2-S1)最大?

网友回答

解:(1)因为二次函数y=(a+c)x2-bx+(c-a)的顶点在x轴上,
∴△=0,
即b2-4×(a+c)×(c-a)=0,
∴c2=a2+b2,
得∠ACB=90°,
或者从抛物线顶点的纵坐标为零求得
y==0,
可得c2=a2+b2;

(2)∵z2+z-20=0.
∴z1=-5,z2=4,
∵a>0,得a=4,
设b=AC=2x,有S△ABC=AC?BC=4x,S半圆=πx2,
∴S2-S1=S△ABC-(S半圆-S1)-S1=S△ABC-S半圆=-x2+4x,

(3)S2-S1=-(x-)2+,
∴当x=,
即b=时,(S2-S1)有最大值.
解析分析:(1)已知抛物线的顶点在x轴上,因此抛物线与x轴只有一个交点,令y=0,方程的△=0,由此即可证得三角形ABC为直角三角形,即可得出所求的结论.
(2)由于S2-S1=S△ABC-(S半圆-S1)-S1=S△ABC-S半圆因此只需求出三角形ABC和半圆的面积即可.根据题中给出的方程可求出a的值及BC的长,AC=b=2x,由此可求出三角形和半圆的面积,即可得出(S2-S1)与x的函数关系式.
(3)根据(2)得出的函数的性质即可求得(S2-S1)最大时对于的b的值.

点评:本题考查一元二次方程的解法,二次函数与一元二次方程的关系、勾股定理、图形的面积求法、函数图象交点等知识及综合应用知识、解决问题的能力.
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