题目内容

如图,设抛物线C1:y=a(x+1)2-5,C2:y=-a(x-1)2+5,C1与C2的交点为A,B,点A的坐标是(2,4),点B的横坐标是-2.
(1)求a的值及点B的坐标;
(2)点D在线段AB上,过D作x轴的垂线,垂足为点H,在DH的右侧作正三角形DHG.记过C2顶点M的直线为l,且l与x轴交于点N.
①若l过△DHG的顶点G,点D的坐标为(1,2),求点N的横坐标;
②若l与△DHG的边DG相交,求点N的横坐标的取值范围.
(1)∵点A(2,4)在抛物线C1上,
∴把点A坐标代入y=a(x+1)2-5得a=1,
∴抛物线C1的解析式为y=x2+2x-4,
设B(-2,b),
∴b=-4,
∴B(-2,-4);

(2)①如图
∵M(1,5),D(1,2),且DH⊥x轴,
∴点M在DH上,MH=5,
过点G作GE⊥DH,垂足为E,
由△DHG是正三角形,可得EG=
3
,EH=1,
∴ME=4,
设N(x,0),则NH=x-1,
由△MEG∽△MHN,得
ME
MH
=
EG
HN
,
∴
4
5
=
3
x-1
,
∴x=
5
4
3
+1
,
∴点N的横坐标为
5
4
3
+1
;
②当点D移到与点A重合时,如图,
直线l与DG交于点G,此时点N的横坐标最大;
过点G,M作x轴的垂线,垂足分别为点Q,F,
设N(x,0),
∵A(2,4),即AH=4,且△AGH为等边三角形,
∴∠AHG=60°,HG=AH=4,
∴∠GHQ=30°,又∠GQH=90°,
∴GQ=
1
2
HG=2,HQ=
42-22
=2
3
,
∴OQ=OH+HQ=2+2
3
,
∴G(2+2
3
,2),
∴NQ=x-2-2
3
,NF=x-1,GQ=2,MF=5,
∵△NGQ∽△NMF,
∴
NQ
NF
=
GQ
MF
,
∴
x-2-2
3
x-1
=
2
5
,
∴x=
10
3
+8
3
,
当点D移到与点B重合时,如图:
直线l与DG交于点D,即点B,
此时点N的横坐标最小;
∵B(-2,-4),
∴H(-2,0),D(-2,-4),
设N(x,0),
∵△BHN∽△MFN,
∴
NH
FN
=
BH
MF
,
∴
x+2
1-x
=
4
5
,
∴x=-
2
3
,
∴点N横坐标的范围为-
2
3
≤x≤
10
3
+8
3
且x≠0.
练习册系列答案
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唐朝诗人李欣的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望峰火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题--将军饮马问题:
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(3)拓展迁移
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