题目内容
已知如图,二次函数y=ax2+2ax-3a(a≠0)图象的顶点为H,与x轴交于A、B两点(B在A点右侧),点H、B关于直线l:y=
x+
对称.
(1)求A、B两点坐标,并证明点A在直线l上;
(2)求二次函数解析式;
(3)设点s是三角形ABH上的一动点,从点A沿着AHB方向以每秒1个单位长度移动,运动时间为t秒,到达点B时停止运动.当t为何值时,以点s为圆心的圆与两坐标轴都相切.
(4)过点B作直线BK∥AH交直线l于K点,M、N分别为直线AH和直线l上的两个动点,连接HN、NM、MK,求HN+NM+MK和的最小值.

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| 3 |
| 3 |
(1)求A、B两点坐标,并证明点A在直线l上;
(2)求二次函数解析式;
(3)设点s是三角形ABH上的一动点,从点A沿着AHB方向以每秒1个单位长度移动,运动时间为t秒,到达点B时停止运动.当t为何值时,以点s为圆心的圆与两坐标轴都相切.
(4)过点B作直线BK∥AH交直线l于K点,M、N分别为直线AH和直线l上的两个动点,连接HN、NM、MK,求HN+NM+MK和的最小值.
分析:(1)求出方程ax2+2ax-3a=0(a≠0),即可得到A点坐标和B点坐标;把A的坐标代入直线l即可判断A是否在直线上;
(2)根据点H、B关于过A点的直线l:y=
x+
对称,得出AH=AB=4,过顶点H作HC⊥AB交AB于C点,求出AC和HC的长,得出顶点H的坐标,代入二次函数解析式,求出a,即可得到二次函数解析式;
(3)首先判定△ABH是等边三角形,进而构造直角三角形得出t的值即可;
(4)得出直线AH,BK的解析式,得到方程组
,即可求出K的坐标,根据点H、B关于直线AK对称,得出HN+MN的最小值是MB,过点K作直线AH的对称点Q,连接QK,交直线AH于E,得到BM+MK的最小值是BQ,即BQ的长是HN+NM+MK的最小值,由勾股定理得QB=8,即可得出答案.
(2)根据点H、B关于过A点的直线l:y=
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| 3 |
(3)首先判定△ABH是等边三角形,进而构造直角三角形得出t的值即可;
(4)得出直线AH,BK的解析式,得到方程组
|
解答:解:(1)依题意,得ax2+2ax-3a=0(a≠0),
即x2+2x-3=0,
解得x1=-3,x2=1,
∵B点在A点右侧,
∴A点坐标为(-3,0),B点坐标为(1,0),
答:A、B两点坐标分别是(-3,0),(1,0).
∵直线l:y=
x+
,
当x=-3时,y=
×(-3)+
=0,
∴点A在直线l上.
(2)∵点H、B关于过A点的直线l:y=
x+
对称,
∴AH=AB=4,
如图1,过顶点H作HC⊥AB交AB于C点,
则AC=
AB=2,HC=2
,
∴顶点H(-1,2
),
代入二次函数解析式,解得a=-
,
∴二次函数解析式为y=-
x2-
x+
,
答:二次函数解析式为y=-
x2-
x+
,
(3)∵A点坐标为(-3,0),点H(-1,2
),
∴AH=
=4,
∵B点坐标为(1,0),点H(-1,2
),
∴BH=
=4,
∵A点坐标为(-3,0),B点坐标为(1,0),
∴AB=4,即AB=AH=BH=4,
∴△ABH是等边三角形,
如图2,过点S作SC⊥AB于点C,过点S1作S1E⊥AB于点E,
设当t秒时,以点s为圆心的圆与两坐标轴都相切.
则AS=t,AC=
t,SC=
t,
此时SC=CO,
即
t=3-
t,
解得:t=3(
-1),
同理可得:S1B=AH+HB-t=8-t,BE=
,S1E=
,
当EO=S1E,
即1-
=
,
解得:t=9-
,
故当t=3(
-1)或t=9-
时,以点s为圆心的圆与两坐标轴都相切.
(4)∵A点坐标为(-3,0),点H(-1,2
),
∴将两点代入解析式y=kx+b,
得出
,
解得:
,
故直线AH的解析式为y=
x+3
,
∵直线BK∥AH交直线l于K点,
∴直线BK的解析式为:y=
x+b,
将B点坐标代入求出,
直线BK的解析式为:y=
x-
,
由
,
解得
,
即K(3,2
),
则BK=4,
∵点H、B关于直线AK对称,K(3,2
),
∴HN+MN的最小值是MB,KD=KE=2
,
如图3,过点K作直线AH的对称点Q,连接QK,交直线AH于E,KD=KE=2
,
则QM=MK,QE=EK=2
,AE⊥QK,
∴BM+MK的最小值是BQ,即BQ的长是HN+NM+MK的最小值,
∵BK∥AH,
∴∠BKQ=∠HEQ=90°,
由勾股定理得QB=8,
∴HN+NM+MK的最小值为8,
答:HN+NM+MK和的最小值是8.
即x2+2x-3=0,
解得x1=-3,x2=1,
∵B点在A点右侧,
∴A点坐标为(-3,0),B点坐标为(1,0),
答:A、B两点坐标分别是(-3,0),(1,0).
∵直线l:y=
| ||
| 3 |
| 3 |
当x=-3时,y=
| ||
| 3 |
| 3 |
∴点A在直线l上.
(2)∵点H、B关于过A点的直线l:y=
| ||
| 3 |
| 3 |
∴AH=AB=4,
如图1,过顶点H作HC⊥AB交AB于C点,
则AC=
| 1 |
| 2 |
| 3 |
∴顶点H(-1,2
| 3 |
代入二次函数解析式,解得a=-
| ||
| 2 |
∴二次函数解析式为y=-
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| 2 |
| 3 |
3
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| 2 |
答:二次函数解析式为y=-
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| 2 |
| 3 |
3
| ||
| 2 |
(3)∵A点坐标为(-3,0),点H(-1,2
| 3 |
∴AH=
22+(2
|
∵B点坐标为(1,0),点H(-1,2
| 3 |
∴BH=
22+(2
|
∵A点坐标为(-3,0),B点坐标为(1,0),
∴AB=4,即AB=AH=BH=4,
∴△ABH是等边三角形,
如图2,过点S作SC⊥AB于点C,过点S1作S1E⊥AB于点E,
设当t秒时,以点s为圆心的圆与两坐标轴都相切.
则AS=t,AC=
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| 2 |
此时SC=CO,
即
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| 2 |
解得:t=3(
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同理可得:S1B=AH+HB-t=8-t,BE=
| 8-t |
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当EO=S1E,
即1-
| 8-t |
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解得:t=9-
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故当t=3(
| 3 |
| 3 |
(4)∵A点坐标为(-3,0),点H(-1,2
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∴将两点代入解析式y=kx+b,
得出
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解得:
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故直线AH的解析式为y=
| 3 |
| 3 |
∵直线BK∥AH交直线l于K点,
∴直线BK的解析式为:y=
| 3 |
将B点坐标代入求出,
直线BK的解析式为:y=
| 3 |
| 3 |
由
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解得
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即K(3,2
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则BK=4,
∵点H、B关于直线AK对称,K(3,2
| 3 |
∴HN+MN的最小值是MB,KD=KE=2
| 3 |
如图3,过点K作直线AH的对称点Q,连接QK,交直线AH于E,KD=KE=2
| 3 |
则QM=MK,QE=EK=2
| 3 |
∴BM+MK的最小值是BQ,即BQ的长是HN+NM+MK的最小值,
∵BK∥AH,
∴∠BKQ=∠HEQ=90°,
由勾股定理得QB=8,
∴HN+NM+MK的最小值为8,
答:HN+NM+MK和的最小值是8.
点评:本题主要考查了对勾股定理,解二元一次方程组,二次函数与一元二次方程,二次函数与X轴的交点,用待定系数法求二次函数的解析式等知识点的理解和掌握,综合运用这些性质进行计算是解此题的关键,此题是一个综合性比较强的题目,有一定的难度.
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