已知:如图,点I在x轴上,以I为圆心、r为半径的半圆I与x轴相交于点A、B,与y轴相交于点D,顺次连接I、D、B三点可以组成等边三角形.过A、B两点的抛物线y=ax2

发布时间:2020-07-30 05:20:57

已知:如图,点I在x轴上,以I为圆心、r为半径的半圆I与x轴相交于点A、B,与y轴相交于点D,顺次连接I、D、B三点可以组成等边三角形.过A、B两点的抛物线y=ax2+bx+c的顶点P也在半圆I上.
(1)证明:无论半径r取何值时,点P都在某一个正比例函数的图象上.
(2)已知两点M(0,-1)、N(1、0),且射线MN与抛物线y=ax2+bx+c有两个不同的交点,请确定r的取值范围.
(3)请简要描述符合本题所有条件的抛物线的特征.

网友回答

(1)证明:∵抛物线过A、B两点,
∴抛物线的对称轴在过I且垂直X轴的直线上,
∵等边三角形BID,
∴∠BID=60°,
∵X轴⊥Y轴,
∴∠IOD=90°,
∴∠IDO=30°,
∴OI=r,
∴顶点P的坐标是(r,-r),
∴P在直线y=-2x上.

(2)解:设直线MN的解析式是y=kx+b,
把M(0,-1),N(1,0)代入得:,
解得:k=1,b=-1,
∴y=x-1,
∵y=ax2+bx+c=a(x-r)(x+r),
把P(r,r)代入得:r=a(r-r)(r+r),
∴a=-,
把y=x-1代入y=-(x-r)(x+r)得:-x2+r+1=0,
b2-4ac=-4(-)(r+1)>0,
∴r<,
∵M(0,-1),
∴r<1.
答:r的取值范围是r<1.

(3)答:符合本题所有条件的抛物线的特征是开口向上,与X轴有两个交点且一个在X轴的正半轴上,一个在X轴的负半轴上,抛物线的顶点在直线y=2x上.
解析分析:(1)根据抛物线过A、B两点,得到抛物线的对称轴在过I且垂直X轴的直线上,根据等边三角形BID和三角形的内角和定理求出∠IDO=30°,推出OI=r,即可得出顶点P在直线y=2x上;(2)设直线MN的解析式是y=kx+b,把M(0,-1),N(1,0)代入得到方程组,求出方程组的解即可得出直线y=x-1,设y=ax2+bx+c=a(x-r)(x+r),把P(r,r)代入求出a=-,把y=x-1代入y=-(x-r)(x+r)得出方程-x2+r+1=0,求出b2-4ac的值即可;(3)根据抛物线的图象即可得到开口向上,与X轴有两个交点且一个在X轴的正半轴上,一个在X轴的负半轴上,抛物线的顶点在直线y=2x上.

点评:本题主要考查对用待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,解二元一次方程组,二次函数的性质,等边三角形的性质,三角形的内角和定理,含30度角的直角三角形的性质等知识点的理解和掌握,综合运用这些性质进行计算是解此题的关键.
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