如图,二次函数y=ax2-5ax+4a?(a≠0)的图象与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,点C关于抛物线对称轴的对称点为D.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)若AD⊥BC,垂足为P,求二次函数的表达式;
(3)在(2)的条件下,连接BD,若直线y=x+m把△ABD的面积分为1:3的两部分,求m的值.
网友回答
解:(1)∵抛物线与x轴交于A、B两点,
∴ax2-5ax+4a=0
∵a≠0,
∴x2-5x+4=0,
解得x1=1,x2=4
∴A(1,0),B(4,0).
(2)(方法一)连接AC、CD,由对称性知:四边形ABDC是等腰梯形,
∴∠CAB=∠DBA,
在△ABC与△BAD中,
AC=BD,∠CAB=∠DBA,AB=BA,
∴△ABC≌△BAD,
∴∠1=∠2
∵AD⊥BC,
∴∠1=∠2=45°,
∵∠BOC=90°,
∴∠OCB=∠1=45°,
∴OC=OB=4,
∴C(0,4)
把C(0,4)的坐标代入y=ax2-5ax+4a,
得4a=4,
∴a=1,
∴二次函数的表达式为y=x2-5x+4.
(方法二)∵A、C两点关于抛物线对称轴的对称点分别为B、D,
∴AD、BC的交点P在抛物线对称轴上,
∴PA=PB
∵AD⊥BC,
∴∠1=∠2=45°,
∵∠BOC=90°,
∴∠OCB=∠1=45°,
∴OC=OB=4,
∴C(0,4)
把C(0,4)的坐标代入y=ax2-5ax+4a,
得4a=4,
∴a=1
∴二次函数的表达式为y=x2-5x+4.
(3)∵直线y=x+m与x轴的夹角为45°,
∴直线y=x+m平行于AD,
设直线y=x+m交AB于E,交BD于F,
∴△BEF∽△BAD,
当S△BEF:S△BAD=1:4,
∴BE:BA=1:2,
∴BE=,AE=3-=,
∴E点坐标为(,0),
把E(,0)代入y=x+m,得+m=0,
∴m=-,
当S△BEF:S△BAD=3:4,
∴BE:BA=:2,
∴BE=,
∴AE=3-
∴E点坐标为(4-,0),
把E(4-,0)代入y=x+m,得4-+m=0,
∴m=-4+.
所以m的值为-或-4+.
解析分析:(1)A、B两点为x轴上的点,故其总坐标为0,令y=0解方程即可;
(2)根据图形特点,可以利用相似三角形的性质和直角三角形的性质求出C点坐标,再代入解析式求出a的值;
(3)根据题意可确定,直线x=m与x轴交点在线段AB上,S△AMN=S△ABD和S△AMN=S△ABD两种情况利用三角形面积公式解答.
点评:本题考查了二次函数的知识,将二次函数与三角形与等腰梯形相结合,充分体现了数形结合思想解决数学问题时的作用,解答此题的关键是充分利用解析式每一项都含a的特点及特殊三角形和等腰梯形的性质.