题目内容
【题目】如图①,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣2mx+m2+m的顶点为A,与y轴交于点B.当抛物线不经过坐标原点时,分别作点A、B关于原点的对称点C、D,连结AB、BC、CD、DA.
(1)分别用含有m的代数式表示点A、B的坐标.
(2)判断点B能否落在y轴负半轴上,并说明理由.
(3)连结AC,设l=AC+BD,求l与m之间的函数关系式.
(4)过点A作y轴的垂线,交y轴于点P,以AP为边作正方形APMN,MN在AP上方,如图②,当正方形APMN与四边形ABCD重叠部分图形为四边形时,直接写出m的取值范围.
【答案】(1)A(m, m),(0,m2+m);(2)点B能落在y轴负半轴上;(3)l=2m2﹣m;(4)m<﹣1.
【解析】试题分析:
(1)①把配方化为顶点式,可得顶点A的坐标;②在中,由可得,由此可得点B的坐标;
(2)由顶点A的位置可得“”;由点B的坐标为可知,若点B在轴负半轴,则有,两者结合可解得: 时,点B就在轴负半轴;
(3)由题意可知: =AC+BD=2OA+OB,由点A、B的坐标可用和含“”的代数式表达出OA、OB的长度,从而可得与间的函数关系式;
(4)由题意可知,当AP<BP时,正方形APMN与四边形ABCD重叠部分图形为四边形时,由AP= ,BP= 列出不等式,结合即可求出的取值范围;
试题解析:
(1)∵把配方,得: ,
∴顶点A的坐标为;
∵在中,当时, ;
∴点B的坐标为;
(2)点B能落在y轴负半轴上,理由如下:
由图可知顶点A在第三象限,
∴,
∵B点的纵坐标要小于零,
∴,
由,得: ,
解得: ,
即当时,点B能落在轴的负半轴上;
(3)由点A、B关于原点的对称点分别为C、D,可得:AC=2OA,BD=2OB,
∵A的坐标为,B的坐标为,
∴OA= ,OB= ,
∴=AC+BD=2OA+2OB= ;
(4)由题意,当正方形APMN与四边形ABCD重叠部分图形为四边形时,AP<BP,
∵AP= ,BP= ,
∴ ,即,
又∵,
∴,解得: ,
∴当正方形APMN与四边形ABCD重叠部分图形为四边形时, 的取值范围是: .