题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,点坐标为,点在轴的负半轴上,点、均在线段上,且,点的横坐标为.在中,若轴,轴,则称为点、的“榕树三角形”.
(1)若点坐标为,且,则点、的“榕树三角形”的面积为 .
(2)当点、的“榕树三角形”是等腰三角形时,求点的坐标.
(3)在(2)的条件下,作过、、三点的抛物线.
①若点必为抛物线上一点,求点、的“榕树三角形”面积与之间的函数关系式.
②当点、的“榕树三角形”面积2,且抛物线与点、的“榕树三角形”恰有两个交点时,直接写出的取值范围.
【答案】(1);(2)点B的坐标为;(3)①;②m=-2或-4≤m≤-3
【解析】
(1)待定系数法求直线AB解析式,根据“榕树三角形”新定义和三角形面积即可求出结论;
(2)依据等腰直角三角形性质即可求得点B的坐标;
(3)①先利用待定系数法求得线段AB的表达式,再根据“榕树三角形”新定义求出点M的坐标,再利用三角形面积即可求得S与m之间的函数关系式;
②抛物线与点、的“榕树三角形”恰有两个交点时,可分两种情况:点P在对称轴右侧或点P在对称轴左侧(包括对称轴上),分别进行讨论即可.
解:(1)设直线AB解析式为:y=kx+b,则
,解得
∴直线AB解析式为:,
当x=-1时,,
∴P(-1,),
∵PM∥x轴,BM∥y轴,
∴M(-4, ),
∴PM=3,BM=,
∴.
(2)根据题意得,,,
,
,
,
∴点B的坐标为.
(3)①首先,确定自变量取值范围为,
由(2)易得,线段的表达式为,
点的坐标为,
由于抛物线经过、两点,
抛物线的对称轴为直线,
点的坐标为,
,
,
故,
②∵点P、Q的“榕树三角形”面积为2,
∴,
∴PM=2,
∴M(m-2,-m-6),
∵抛物线与点、的“榕树三角形”恰有两个交点,
∴可分两种情况:点P在对称轴右侧或点P在对称轴左侧(包括对称轴上),
若点P在对称轴右侧时,m>-3,此时两个交点关于直线x=-3对称,
∴,
解得:m=-2或m=-4,
∵m>-3,
∴m=-2,
若点P在对称轴左侧(包括对称轴上),即m≤-3,
此时两个交点分别在PM、QM边上,
∴m-2≥-6,即m≥-4,
∴-4≤m≤-3,
综上所述,m的取值范围为m=-2或-4≤m≤-3.