题目内容
【题目】如图,抛物线y=x2+mx(m<0)交x轴于O,A两点,顶点为点B.
(1)求△AOB的面积(用含m的代数式表示);
(2)直线y=kx+b(k>0)过点B,且与抛物线交于另一点D(点D与点A不重合),交y轴于点C.过点C作CE∥AB交x轴于点E.
(ⅰ) 若∠OBA=90°,2<<3,求k的取值范围;
(ⅱ) 求证:DE∥y轴.
【答案】(1)-;(2)(ⅰ)1<k<2;(ⅱ)见解析
【解析】
(1)已知yx2mx,将其化为顶点式,可求得B点坐标,令x2mx=0可求得OA长,即可用m表示出△OAB的面积.
(2)(ⅰ)如图所示,过点B作BF⊥x轴于点F,可证得△EOC∽△AFB,得出,已知,则,(1)中已得出点B的坐标,且∠OBA90°,得△OAB为等腰直角三角形,列出关于m的方程,求得m值,进而求出BF长,得到OC的取值范围,即为直线ykxb与y轴截距的取值范围,由已知求得的点B坐标,代入直线ykxb,即可得出k的取值范围.
(ⅱ)将用m表示的B点坐标代入直线ykxb中,可将b用m,k表示出来,C点坐标可用m,k表示出来,令抛物线解析式与直线BC解析式相等得到交点D的坐标,再求得AB解析式,根据CE∥AB,即可求得直线CE解析式,得到E点坐标,若点D,E的横坐标相同,即可证得DE∥y轴.
(1)yx2mx=
∴点B的坐标为B
由x2mx=0,
得x=0,或x=-m,
∴A(-m,0)
∴OA=-m
∴S△OAB=
(2)(ⅰ)如图所示,过点B作BF⊥x轴于点F
则∠AFB=∠EOC=90°
∵CE∥AB
∴∠OEC=∠FAB
∴△EOC∽△AFB
∴
∵
∴
∵抛物线的顶点坐标为B(,),∠OBA90°
∴△OAB为等腰直角三角形
∴
∵m≠0
∴m=-2
∴B(1,-1)
∴BF=1
∴2<OC<3
∵点C为直线ykxb与y轴交点
∴2<-b<3
∵直线ykxb(k>0)过点B
∴kb=-1
∴-b=k+1
∴2<k+1<3
∴1<k<2
故答案为:1<k<2
(ⅱ)∵直线ykxb(k>0)过点B(,)
∴
∴
∴ykx
∴C(0,)
由x2mxkx,得
x2(m-k)x-=0
△=(m-k)2+4=k2
解得x1,x2,
∵点D不与点B重合
∴点D的横坐标为
设直线AB的表达式为y=px+q,则:
解得
∴直线AB的表达式为y=+
∵直线CE∥AB,且过点C,
∴直线CE的表达式为y=+
当y=0时,x=
∴E(,0)
∴点D,E的横坐标相同
∴DE∥y轴