(2012•广州)如图,抛物线y=-38x2-34x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求点A、B的坐标;
(2)设D为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD的面积等于△ACB的面积时,求点D的坐标;
(3)若直线l过点E(4,0),M为直线l上的动点,当以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l的解析式.
考点:二次函数综合题.
分析:(1)A、B点为抛物线与x轴交点,令y=0,解一元二次方程即可.
(2)根据题意求出△ACD中AC边上的高,设为h.在坐标平面内,作AC的平行线,平行线之间的距离等于h.根据等底等高面积相等,可知平行线与坐标轴的交点即为所求的D点.
从一次函数的观点来看,这样的平行线可以看做是直线AC向上或向下平移而形成.因此先求出直线AC的解析式,再求出平移距离,即可求得所作平行线的解析式,从而求得D点坐标.
注意:这样的平行线有两条,如答图1所示.
(3)本问关键是理解“以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有三个”的含义.
因为过A、B点作x轴的垂线,其与直线l的两个交点均可以与A、B点构成直角三角形,这样已经有符合题意的两个直角三角形;第三个直角三角形从直线与圆的位置关系方面考虑,以AB为直径作圆,当直线与圆相切时,根据圆周角定理,切点与A、B点构成直角三角形.从而问题得解.
注意:这样的切线有两条,如答图2所示.
解答:解:(1)令y=0,即-38x2-34x+3=0,
解得x1=-4,x2=2,
∴A、B点的坐标为A(-4,0)、B(2,0).
(2)抛物线y=-38x2-34x+3的对称轴是直线x=--342×(-38)=-1,
即D点的横坐标是-1,
S△ACB=12AB•OC=9,
在Rt△AOC中,AC=OA2+OC2=42+32=5,
设△ACD中AC边上的高为h,则有12AC•h=9,解得h=185.
如答图1,在坐标平面内作直线平行于AC,且到AC的距离=h=185,这样的直线有2条,分别是l1和l2,则直线与对称轴x=-1的两个交点即为所求的点D.
设l1交y轴于E,过C作CF⊥l1于F,则CF=h=185,
∴CE=CFsin∠CEF=CFsin∠OCA=18545=92.
设直线AC的解析式为y=kx+b,将A(-4,0),C(0,3)坐标代入,
得到-4k+b=0b=3,解得k=34b=3,
∴直线AC解析式为y=34x+3.
直线l1可以看做直线AC向下平移CE长度单位(92个长度单位)而形成的,
∴直线l1的解析式为y=34x+3-92=34x-32.
则D1的纵坐标为34×(-1)-32=-94,∴D1(-1,-94).
同理,直线AC向上平移92个长度单位得到l2,可求得D2(-1,274)
综上所述,D点坐标为:D1(-1,-94),D2(-1,274).
(3)如答图2,以AB为直径作⊙F,圆心为F.过E点作⊙F的切线,这样的切线有2条.
连接FM,过M作MN⊥x轴于点N.
∵A(-4,0),B(2,0),
∴F(-1,0),⊙F半径FM=FB=3.
又FE=5,则在Rt△MEF中,
ME=52-32=4,sin∠MFE=45,cos∠MFE=35.
在Rt△FMN中,MN=MF•sin∠MFE=3×45=125,
FN=MF•cos∠MFE=3×35=95,则ON=45,
∴M点坐标为(45,125)
直线l过M(45,125),E(4,0),
设直线l的解析式为y=kx+b,则有
45k+b=1254k+b=0,解得k=-34b=3,
所以直线l的解析式为y=-34x+3.
同理,可以求得另一条切线的解析式为y=34x-3.
综上所述,直线l的解析式为y=-34x+3或y=34x-3.
点评:本题解题关键是二次函数、一次函数以及圆等知识的综合运用.难点在于第(3)问中对于“以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有三个”条件的理解,这可以从直线与圆的位置关系方面入手解决.本题难度较大,需要同学们对所学知识融会贯通、灵活运用.
(1)使函数式等于0,解得x=-4,或x=2,所以A(-4,0);B(2,0)
(2)对称轴x=(-4+2)÷2=-1
连接AC,作x=-1交AC于P,交x轴于Q,则AP'=3,OQ=1,P'(-1,0),AB=6,OC=3
易得直线AC解析式为 y=3x/4+3,代入x=-1,得y=9/4,∴P(-1,9/4)
∵S⊿ACD=S⊿APD+S⊿CPD=1/2×AQ×DP+1/2×OQ×DP=1/2DP×(AQ+OQ)=2DP
又∵S⊿ACD=S⊿ABC=1/2×AB×OC=1/2×6×3=9;
∴2DP=9,DP=4.5
当点D在P点上方时,D点纵坐标y=4.5+9/4=6.75
当点D在P点下方是,D点纵坐标y=9/4-4.5=-2.25
综上所述D点的坐标为(-1,6.75)或(-1,-2.25)
(3)①假设直线L中x<4的部分在X轴的上方。
过E(4,0)的直线上的点M与A、B构成直角三角形一定过两直线x=-4和x=2设这两直线跟直线L的交点分别为M1和M2,∠M1AB=∠M2BA=90°,即⊿M1AB和⊿M2BA为其中两个直角三角形,仅剩下一个点M3使⊿M3AB为直角三角形,且AB一定为斜边,∠AM3B=90°。
∴点M3是在以AB为直径的圆Q(圆心为Q)上的一点,且为直线l与圆Q相交有且仅有的一点。
∴直线L与圆Q相切于M3,
依题意得:圆Q半径QM3=3,QM3⊥M3E,QE=5,勾股定理得EM3=4
设M3坐标为(x,y)则有S⊿QEM3=1/2×QM×EM=1/2×QE×y
y=2.4,又有|x+1|:y=3:4 ;得x=0.8或x=-2.8(不合题意舍去)
∴M3(0.8,2.4)
由M3(0.8,2.4),E(4,0)易得直线L为y=-3x/4+3
②若直线L中x<4的部分在X轴的下方,由对称性可得,①②两直线关于X轴对称
∴易得直线L解析式为y=3x/4-3
∴所求直线L解析式为y=-3x/4+3或y=3x/4-3
以上为解题详细过程,如有不明之处欢迎继续提问,或有可改进之处请慷慨指点,谢谢。
(2)设点D的坐标为(-1,y)。设直线AC的解析式为:y=kx+b, ∵直线过C(0,3),A(-4,0) ∴易得y=¾x+3,当x= -1时,y=2.25。△ACD的面积=△ACB的面积=9,即½×(2.25-y)的绝对值×3+
½×(2.25-y)的绝对值×1=9,解得y=-2.25或6.75 ∴D(-I,-2.25)或(-1,6.75)
(3)设直线l的解析式为:y=kx+b,把(4,0) 代入得,4k+b=0,因此b=-4k,当∠AMB=90°时,设M(x, kx+b)即有(kx-4k) ²=(2-x)(x+4),整理得(k ²+1)x ²+(2-8k ²)x+16k ²-8=0,以A、B、M为顶点所作的直角三角形 有且只有三个时,b ²-4ac=0.k=±¾,∴y=±¾(x-4)
为毛22题是根号69。。。。。求解释= =