题目内容
【题目】如图,若m是正数,直线l:y=-m与y轴交于点A;直线a:y=x+m与y轴交于点B;抛物线L:y= x2+mx的顶点为C,且L与x轴左交点为D.
(1)若AB=12,求m的值,此时在抛物线的对称轴上存在一点P使得△的周长最小,求点P坐标;
(2)当点C在直线l上方时,求点C与直线l距离的最大值;
(3)在抛物线L和直线a所围成的封闭图形的边界上,把横、纵坐标都是整数的点称为“美点”,分别直接写出m=2020和m=2020.5时“美点”的个数.
【答案】(1)P(-3,3 );(2)点C与l距离的最大值为1;(3)m=2020时“美点”的个数为4042个,m=2020.5时“美点”的个数为1011个
【解析】
解:(1)求出A、B点坐标,分别为A(0,-m)、B (0,m),又AB=8,而可得到m-(﹣m)=12,即可求出m.又知O、D两点关于对称轴对称时,即OP=DP时,OB+OP+PB=OB+DP+PB 当B、P、D三共线时△周长最短,求出P点坐标即可.
(2)将二次函数转为顶点式,y=(x+ )2-,写出顶点坐标C
C与l的距离≤1,据此可判断出最大距离.
(3)分别求出当m=2020时,与当m=2020.5时,利用抛物线解析式与直线解析式求出交点坐标,求出两种情况下的的美点个数即可,注意分类讨论。
解:(1)当x=0吋,y=x+m=m,
∴B (0,m),
∵AB=8,而A(0,-m),
∴m-(﹣m)=12,
∴m=6.
∴L:y=x2+6x,
∴L的对称轴x=-3,
又知O、D两点关于对称轴对称,则OP=DP
∴OB+OP+PB=OB+DP+PB 当B、P、D三共线时△周长最短,此时点P为直线a与对称轴的交点,当x=-3吋,y=x+6=3,
∴P(-3,3 )
(2)y=(x+ )2-,
∴L的顶点C
∵点C在l上方,
∴C与l的距离≤1,
∴点C与l距离的最大值为1
(3)当m=2020时,共有4042个美点,当m=2020.5时,共有1011个美点。
①当m=2020时,抛物线解析式L:y=x2+2020x
直线解析式a:y=x+2020
联立上述两个解析式可得:x1=﹣2020,x2=1,
∴可知每一个整数x的值 都对应的一个整数y值,且﹣2020和1之间(包括﹣2020和1)共有2022个整数;
∵另外要知道所围成的封闭图形边界分两部分:线段和抛物线,
∴线段和抛物线上各有2022个整数点
∴总计4044个点,
∵这两段图象交点有2个点重复重复,
∴美点”的个数:4044﹣2=4042(个);
②当m=2020.5时,
抛物线解析式L:y=x2+2020.5x,
直线解析式a:y=x+2020.5,
联立上述两个解析式可得:x1=﹣2020.5,x2=1,
∴当x取整数时,在一次函数y=x+2020.5上,y取不到整数值,因此在该图象上“美点”为0,
在二次函数y=x2+2020.5x图象上,当x为偶数时,函数值y可取整数,
可知﹣2020.5到1之间有1010个偶数,并且在﹣2020.5和1之间还有整数0,验证后可知0也符合
条件,因此“美点”共有1011个.
故m=2020时“美点”的个数为4042个,m=2020.5时“美点”的个数为1011个