题目内容
【题目】如图,已知二次函数L1:y=mx2+2mx﹣3m+1(m≥1)和二次函数L2:y=﹣m(x﹣3)2+4m﹣1(m≥1)图象的顶点分别为M,N,与x轴分别相交于A、B两点(点A在点B的左边)和C、D两点(点C在点D的左边).
(1)函数y=mx2+2mx﹣3m+1(m≥1)的顶点坐标为______;当二次函数L1,L2的y值同时随着x的增大而增大时,则x的取值范围是______;
(2)当AD=MN时,判断四边形AMDN的形状(直接写出,不必证明);
(3)抛物线L1,L2均会分别经过某些定点,
①求所有定点的坐标;
②若抛物线L1位置固定不变,通过左右平移抛物线L2的位置使这些定点组成的图形为菱形,则抛物线L2应平移的距离是多少?
【答案】(1)(﹣1,﹣4m+1);﹣1<x<3;(2)四边形AMDN是矩形;(3)①L1经过(﹣3,1)、(1,1)两点,L2经过(1,﹣1)、(5,﹣1)两点;②L2应平移的距离是或.
【解析】
(1)将已知抛物线解析式转化为顶点式,直接得到点M的坐标;结合函数图象填空;
(2)利用抛物线解析式与一元二次方程的关系求得点A、B、C、D的横坐标,可得AD的中点为(1,0),MN的中点为(1,0),则AD与MN互相平分,可判断四边形AMDN是矩形;
(3)根据菱形的性质可得EH1=EF=4即可,设平移的距离为x,根据平移后图形为菱形,由勾股定理可得方程即可求解.
(1)x=﹣=﹣1,顶点坐标M为(﹣1,﹣4m+1),
由图象得:当﹣1<x<3时,二次函数L1,L2的y值同时随着x的增大而增大.
故答案为:(﹣1,﹣4m+1);﹣1<x<3
(2)结论:四边形AMDN是矩形.
(3)①∵二次函数L1:y=mx2+2mx﹣3m+1=m(x+3)(x﹣1)+1,
故当x=﹣3或x=1时y=1,即二次函数L1:y=mx2+2mx﹣3m+1经过(﹣3,1)、(1,1)两点,
∵二次函数L2:y=﹣m(x﹣3)2+4m﹣1=﹣m(x﹣1)(x﹣5)﹣1,
故当x=1或x=5时y=﹣1,即二次函数L2:y=﹣m(x﹣3)2+4m﹣1经过(1,﹣1)、(5,﹣1)两点,
②∵二次函数L1:y=mx2+2mx﹣3m+1经过(﹣3,1)、(1,1)两点,二次函数L2:y=﹣m(x﹣3)2+4m﹣1经过(1,﹣1)、(5,﹣1)两点,
如图:四个定点分别为E(﹣3,1)、F(1,1),H(1,﹣1)、G(5,﹣1),则组成四边形EFGH为平行四边形,
设平移的距离为x,根据平移后图形为菱形,
由勾股定理可得:42=22+(4﹣x)2.
解得:x=,
抛物线L1位置固定不变,通过左右平移抛物线L2的位置使这些定点组成的图形为菱形,则抛物线L2应平移的距离是或.