如图,二次函数y=-x2+mx+m+的图象与x轴相交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,顶点D在第一象限.过点D作x轴的垂线,垂足为H.(1)当m=时,

发布时间:2020-08-09 00:54:21

如图,二次函数y=-x2+mx+m+的图象与x轴相交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,顶点D在第一象限.过点D作x轴的垂线,垂足为H.
(1)当m=时,求tan∠ADH的值;
(2)当60°≤∠ADB≤90°时,求m的变化范围;
(3)设△BCD和△ABC的面积分别为S1、S2,且满足S1=S2,求点D到直线BC的距离.

网友回答

解:(1)∵当m=时,y=-x2+x+2=-(x-)2+,
∴顶点D(,),与x轴的交点A(-1,0),B(4,0),
∴DH=,AH=-(-1)=,
∴tan∠ADH===;

(2)y=-x2+mx+m+=-(x-m)2+,
∴顶点D(m,),
令y=-x2+mx+m+=0,解得:x=-1或2m+1
则与x轴的交点A(-1,0),B(2m+1,0),
∴DH=,AH=m-(-1)=m+1,
∴tan∠ADH==.
当60°≤∠ADB≤90°时,由对称性得30°≤∠ADH≤45°,
∴当∠ADH=30°时,=,
∴m=2-1,
当∠ADH=45°时,=1,
∴m=1,
∴1≤m≤2-1;

(3)设DH与BC交于点M,则点M的横坐标为m.
设过点B(2m+1,0),C(0,m+)的直线解析式为;y=kx+b,
则,
解得,
即y=-x+m+.
当x=m时,y=-m+m+=,
∴M(m,).
∴DM=-=,AB=(2m+1)-(-1)=2m+2,
又,∵S△DBC=S△ABC,
∴?(2m+1)=(2m+2)?(m+),
又∵抛物线的顶点D在第一象限,
∴m>0,解得m=2.
当m=2时,A(-1,0),B(5,0),C(0,),
∴BC==,
∴S△ABC=×6×=.
设点D到直线BC的距离为d.
∵S△DBC=BC?d,
∴×?d=,
∴d=.
答:点D到直线BC的距离为.
解析分析:(1)先将m=代入y=-x2+mx+m+,运用配方法改写成顶点式,求出顶点D,与x轴的交点A与B的坐标,得到DH,AH的长度,再根据正切函数的定义即可求出tan∠ADH的值;
(2)先将y=-x2+mx+m+运用配方法改写成顶点式,求出顶点D,与x轴的交点A与B的坐标,得到DH,AH的长度,再由抛物线的对称性可知当60°≤∠ADB≤90°时,30°≤∠ADH≤45°,然后根据30°,45°角的正切函数值及锐角三角函数的增减性即可求出m的变化范围;
(3)设DH与BC交于点M,则点M的横坐标为m.先运用待定系数法求出直线BC的解析式,则可用含m的代数式表示点M的坐标,再根据S△DBC=S△ABC求出m的值,从而得出A(-1,0),B(5,0),C(0,),S△ABC=×6×=.设点D到直线BC的距离为d,根据S△DBC=BC?d=,即可求出d的值.

点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有运用待定系数法求函数的解析式,抛物线的顶点坐标公式,正切函数的定义,三角形的面积以及点到直线的距离的求法,综合性较强,有一定难度.其中(3)正确表示S△DBC=DM?OB,从而根据S△DBC=S△ABC求出m的值是解题的关键.
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