如图,抛物线F:y=ax2+bx+c(a>0)与y轴相交于点C,直线L1经过点C且平行于x轴,将L1向上平移t个单位得到直线L2,设L1与抛物线F的交点为C、D,L2

发布时间:2020-08-06 06:01:11

如图,抛物线F:y=ax2+bx+c(a>0)与y轴相交于点C,直线L1经过点C且平行于x轴,将L1向上平移t个单位得到直线L2,设L1与抛物线F的交点为C、D,L2与抛物线F的交点为A、B,连接AC、BC.
(1)当,,c=1,t=2时,探究△ABC的形状,并说明理由;
(2)若△ABC为直角三角形,求t的值(用含a的式子表示);
(3)在(2)的条件下,若点A关于y轴的对称点A’恰好在抛物线F的对称轴上,连接A’C,BD,求四边形A’CDB的面积(用含a的式子表示)

网友回答

解:(1)当,,c=1,
y=x2-x+1,
当t=2时,
A、B纵坐标为3,
令y=3,解得x=-1或x=4,
故A(-1,3),B(4,3),C(0,1),
AC2=12+(3-1)2=5,BC2=42+(3-1)2=20,AB2=(4+1)2=25,
∴AC2+BC2=AB2,
∴AC与BC垂直,
故△ABC是直角三角形.

(2)设AB交y轴于E,交抛物线对称轴于M,则M为AB中点,连接CM;
由方程c+t=ax2+bx+c得ax2+bx-t=0,
设方程的两根为x1、x2,由根与系数的关系得:
x1+x2=-,x1x2=-;
AB=|x1-x2|==;
∴CM=AB=;
在Rt△CEM中,CE=t,EM=|-|;
∴t2+|-|2=()2,
解得t=;

(3)因为点A关于y轴的对称点A′恰好在抛物线F的对称轴上,
∴对称轴在y轴的右侧,a,b异号,
∴b<0,且AB=4EA′;
∴=-×4,
解得b=-;
∴CD=A′B=-,
∴四边形A′CDB是平行四边形,
则它的面积为-×t=.

解析分析:(1)根据a、b、c的值,可确定抛物线的解析式,进而可求出C点的坐标;根据t的值,可确定直线L2的解析式,联立抛物线的解析式即可得到A、B的坐标;根据A、B、C三点的坐标,可求出直线AC、BC的斜率,此时发现两条直线的斜率的乘积为-1,所以它们互相垂直,由此可判定△ABC是直角三角形;
(2)根据抛物线的解析式可知:C点坐标为(0,c),那么直线L2的解析式为c+t,联立抛物线的解析式可得到关于x的方程,那么方程的两根即为A、B的横坐标,可由根与系数的关系求出AB的长;设抛物线的对称轴与L2的交点为F,根据抛物线的对称性知AF=BF即F是AB中点,若△ABC是直角三角形,则AB=2CF,由此可得到CF的表达式;设L2与y轴的交点为E,那么CE的长即为E、C纵坐标差的绝对值,EF的长即为抛物线对称轴方程的绝对值,在Rt△CEF中,根据勾股定理即可求出t的值;
(3)若A′恰好在抛物线的对称轴上,那么AB=2AA′;而A、A′关于y轴对称,那么AA′=2A′E,即AB=2A′B=4A′E;根据抛物线的对称性易知CD=2A′E,那么A′B平行且相等于CD,即四边形A′BDC是平行四边形,由AB=4EA′可求出b的值,而CD=A′B=-,平行四边形的高为t,根据平行四边形的面积计算方法即可求出四边形A′CDB的面积.

点评:此题主要考查了函数图象交点坐标的求法、直角三角形的判定和性质、抛物线的对称性、勾股定理以及平行四边形的判定和性质等重要知识点,综合性强,难度较大.
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