题目内容
【题目】如图1,二次函数y= x2﹣2x+1的图象与一次函数y=kx+b(k≠0)的图象交于A,B两点,点A的坐标为(0,1),点B在第一象限内,点C是二次函数图象的顶点,点M是一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与x轴的交点,过点B作轴的垂线,垂足为N,且S△AMO:S四边形AONB=1:48.
(1)求直线AB和直线BC的解析式;
(2)点P是线段AB上一点,点D是线段BC上一点,PD∥x轴,射线PD与抛物线交于点G,过点P作PE⊥x轴于点E,PF⊥BC于点F.当PF与PE的乘积最大时,在线段AB上找一点H(不与点A,点B重合),使GH+ BH的值最小,求点H的坐标和GH+ BH的最小值;
(3)如图2,直线AB上有一点K(3,4),将二次函数y= x2﹣2x+1沿直线BC平移,平移的距离是t(t≥0),平移后抛物线上点A,点C的对应点分别为点A′,点C′;当△A′C′K′是直角三角形时,求t的值.
【答案】
(1)
解:∵点C是二次函数y= x2﹣2x+1图象的顶点,
∴C(2,﹣1),
∵PE⊥x轴,BN⊥x轴,
∴△MAO∽△MBN,
∵S△AMO:S四边形AONB=1:48,
∴S△AMO:S△BMN=1:49,
∴OA:BN=1:7,
∵OA=1
∴BN=7,
把y=7代入二次函数解析式y= x2﹣2x+1中,可得7= x2﹣2x+1,
∴x1=﹣2(舍),x2=6
∴B(6,7),
∵A的坐标为(0,1),
∴直线AB解析式为y=x+1,
∵C(2,﹣1),B(6,7),
∴直线BC解析式为y=2x﹣5.
(2)
解:如图1,
设点P(x0,x0+1),
∴D( ,x0+1),
∴PE=x0+1,PD=3﹣ x0,
∵△PDF∽△BGN,
∴PF:PD的值固定,
∴PE×PF最大时,PE×PD也最大,
PE×PD=(x0+1)(3﹣ x0)=﹣ x02+ x0+3,
∴当x0= 时,PE×PD最大,
即:PE×PF最大.此时G(5, )
∵△MNB是等腰直角三角形,
过B作x轴的平行线,
∴ BH=B1H,
GH+ BH的最小值转化为求GH+HB1的最小值,
∴当GH和HB1在一条直线上时,GH+HB1的值最小,
此时H(5,6),最小值为7﹣ =
(3)
解:令直线BC与x轴交于点I,
∴I( ,0)
∴IN= ,IN:BN=1:2,
∴沿直线BC平移时,横坐标平移m时,纵坐标则平移2m,平移后A′(m,1+2m),C′(2+m,﹣1+2m),
∴A′C′2=8,A′K2=5m2﹣18m+18,C′K2=5m2﹣22m+26,
当∠A′KC′=90°时,A′K2+KC′2=A′C′2,解得m= ,此时t= m=2 ± ;
当∠KC′A′=90°时,KC′2+A′C′2=A′K2,解得m=4,此时t= m=4 ;
当∠KA′C′=90°时,A′C′2+A′K2=KC′2,解得m=0,此时t=0.
【解析】(1)根据S△AMO:S四边形AONB=1:48,求出三角形相似的相似比为1:7,从而求出BN,继而求出点B的坐标,用待定系数法求出直线解析式.(2)先判断出PE×PF最大时,PE×PD也最大,再求出PE×PF最大时G(5, ),再简单的计算即可;(3)由平移的特点及坐标系中,两点间的距离公式得A′C′2=8,A′K2=5m2﹣18m+18,C′K2=5m2﹣22m+26,最后分三种情况计算即可.此题是二次函数综合题,主要考查了相似三角形的性质,待定系数法求函数解析式,两点间的结论公式,解本题的关键是相似三角形的性质的运用.
【考点精析】掌握相似三角形的判定与性质是解答本题的根本,需要知道相似三角形的一切对应线段(对应高、对应中线、对应角平分线、外接圆半径、内切圆半径等)的比等于相似比;相似三角形周长的比等于相似比;相似三角形面积的比等于相似比的平方.