如图,已知抛物线y=mx2+(3-m)x+m2+m交x轴于C(x1,0),D(x2,0)两点,(x1<x2)且(x1+1)(x2+1)=5
(1)试确定m的值;
(2)过点A(-1,-5)和抛物线的顶点M的直线交x轴于点B,求B点的坐标;
(3)设点P(a,b)是抛物线上点C到点M之间的一个动点(含C、M点),△POQ是以PO为腰、底边OQ在x轴上的等腰三角形,过点Q作x轴的垂线交直线AM于点R,连接PR.设△PQR的面积为S,求S与a之间的函数关系式.
网友回答
解:(1)因为抛物线y=mx2+(3-m)x+m2+m交x轴于C(x1,0),D(x2,0)两点(x1<x2)且(x1+1)(x2+1)=5,
∴m≠0
∵,,且△=(3-m)2-4m(m2+m)>0,
又∵x1x2+x1+x2+1=5,
∴,
解得m=-1,或m=3,而m=3使△<0,不合题意,故舍去,
∴m=-1;
(2)由(1)知抛物线的解析式为y=-x2+4x,
∴顶点M的坐标为(2,4).如图,
设直线AM的解析式为y=kx+b,
∵A(-1,-5),
则有,
解得,
∴y=3x-2,
当y=0时,,
∴B点的坐标为(,0);
(3)依题意,点P(a,b)是抛物线上点C到点M之间的一个动点,
∴0<a≤2,
∴Q点坐标为(2a,0),
由(2)知直线AM为y=3x-2,
∴当x=2a时,y=6a-2,
∴点R的坐标为(2a,6a-2),
过点P作PN⊥RQ于点N,
∵RQ=|6a-2|,PN=|a|,
∴=,
当时,=-3a2+a,
当时,△PQR不存在;
当时,=3a2-a.
解析分析:(1)用m表示出二次函数两个根的和、积,代入等式(x1+1)(x2+1)=5,并结合△=(3-m)2-4m(m2+m)>0,解出即可;
(2)由抛物线的解析式得出顶点坐标,又∵A(-1,-5),用待定系数法可求出直线的解析式,令y=0,即可求出x,得点B的坐标;
(3)点P(a,b),根据题意得,Q点坐标为(2a,0),由直线的解析式得,点R的坐标为(2a,6a-2),过点P作PN⊥RQ于点N,则RQ=|6a-2|,PN=|a|,所以,=,分类讨论解答出即可.
点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有抛物线的顶点公式、解析式和三角形的面积求法等;在求有关动点问题时要注意分析题意、分情况讨论结果.