﹣3) 和 (﹣1,﹣4) ;
(2)如图,顶点在第一象限的抛物线y=m(x﹣1)2﹣4m与其伴随直线相交于点A,B(点A在点B的左侧),与x轴交于点C,D. ①若∠CAB=90°,求m的值;
②如果点P(x,y)是直线BC上方抛物线上的一个动点,△PBC的面积记为S,当S取得最大值
时,求m的值.
【分析】(1)由抛物线的顶点式可求得其顶点坐标,由伴随直线的定义可求得伴随直线的解析式,联立伴随直线和抛物线解析式可求得其交点坐标;
(2)①可先用m表示出A、B、C、D的坐标,利用勾股定理可表示出AC2、AB2和BC2,在Rt△ABC中由勾股定理可得到关于m的方程,可求得m的值;②由B、C的坐标可求得直线BC的解析式,过P作x轴的垂线交BC于点Q,则可用x表示出PQ的长,进一步表示出△PBC的面积,利用二次函数的性质可得到m的方程,可求得m的值. 【解答】解:
(1)∵y=(x+1)2﹣4, ∴顶点坐标为(﹣1,﹣4),
由伴随直线的定义可得其伴随直线为y=(x+1)﹣4,即y=x﹣3, 联立抛物线与伴随直线的解析式可得∴其交点坐标为(0,﹣3)和(﹣1,﹣4),
故答案为:(﹣1,﹣4);y=x﹣3;(0,﹣3);(﹣1,﹣4); (2)①∵抛物线解析式为y=m(x﹣1)2﹣4m,
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,解得或,
∴其伴随直线为y=m(x﹣1)﹣4m,即y=mx﹣5m, 联立抛物线与伴随直线的解析式可得∴A(1,﹣4m),B(2,﹣3m),
在y=m(x﹣1)2﹣4m中,令y=0可解得x=﹣1或x=3, ∴C(﹣1,0),D(3,0),
∴AC2=4+16m2,AB2=1+m2,BC2=9+9m2, ∵∠CAB=90°,
∴AC2+AB2=BC2,即4+16m2+1+m2=9+9m2,解得m=或m=﹣
,
;
(抛物线开口向下,舍去),解得
或
,
∴当∠CAB=90°时,m的值为﹣②设直线BC的解析式为y=kx+b, ∵B(2,﹣3m),C(﹣1,0), ∴
,解得
,
∴直线BC解析式为y=﹣mx﹣m, 过P作x轴的垂线交BC于点Q,如图,
∵点P的横坐标为x,
∴P(x,m(x﹣1)2﹣4m),Q(x,﹣mx﹣m), ∵P是直线BC上方抛物线上的一个动点,
∴PQ=m(x﹣1)2﹣4m+mx+m=m(x2﹣x﹣2)=m[(x﹣)2﹣], ∴S△PBC=×[(2﹣(﹣1)]PQ=(x﹣)2﹣
m,
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∴当x=时,△PBC的面积有最大值﹣∴S取得最大值
时,即﹣
m=
m,
,解得m=﹣2.
【点评】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、二次函数的性质、函数的图象的交点、勾股定理、方程思想等知识.在(1)中注意伴随直线的定义的理解,在(2)①中分别求得A、B、C、D的坐标是解题的关键,在(2)②中用x表示出△PBC的面积是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.
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