题目内容
【题目】已知抛物线(,是常数,且),经过点,,与轴交于点.
(Ⅰ)求抛物线的解析式;
(Ⅱ)若点是射线上一点,过点作轴的垂线,垂足为点,交抛物线于点,设点横坐标为,线段的长为,求出与之间的函数关系式,并写出相应的自变量的取值范围;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,当点在线段上时,设,已知,是以为未知数的一元二次方程(为常数)的两个实数根,点在抛物线上,连接,,,且平分,求出值及点的坐标.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ),;(Ⅲ)值为,点坐标为或.
【解析】
(Ⅰ)将点A和点B(3,0)坐标代入y=a+bx+3得到a和b的方程组,然后解方程求出a和b,即可得到抛物线的解析式;
(Ⅱ)先根据待定系数法求出直线BC的解析式,分当点P在线段CB上时,和点P在射线BN上时,两种情况讨论,点的横坐标为,得出P点的坐标为(t,-t+3),Q点的坐标为(t,-t2+2t+3),就可以得出d与t之间的函数关系式而得出结论;
(Ⅲ)根据根的判别式就可以求出m的值,就可以求出方程的解而求得PQ和PH的值,延长MP至L,使LP=MP,连接LQ、LH,延长MP至L,使LP=MP,连接LQ、LH,就可以得出四边形LQMH是平行四边形,进而得出四边形LQMH是菱形,由菱形的性质就可以求出结论.
解:(Ⅰ)将代入,
得解得
∴抛物线的解析式为;
(Ⅱ)∵点的坐标为,
设直线的方程为,
将代入,得.
解得.
∴直线的方程为.
∵点的横坐标为,且垂直于轴,
∴点的坐标为,点的坐标为.
①如图,当点在线段上时,
.
②如图,当点在射线上时,
.
∵,
∴
(Ⅲ)∵是的两个实数根.
∴,即.
整理得:.
∴.
∴.
∴方程为.
解得.
∵与是的两个实数根,
所以.
即.
∴.
如图,延长至,使,连接,,
∵,,
∴四边形是平行四边形.
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
∴是菱形.
∴.
∴点的纵坐标与点纵坐标相等,都是.
在中,当时,.
∴.
解得.
综上所述:值为,点坐标为或.