题目内容
已知抛物线y=x2-(m2+8)x+2(m2+6).
(Ⅰ)试求该抛物线与x轴是否相交?
(Ⅱ)若抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交点为C,试判断∠ABC的大小与m的取值有何关系?
(Ⅲ)设抛物线的顶点为P,PD⊥x轴,点D为垂足,若S△ABC=3S△ABP,试判断PA与BC的位置关系,并说明理由;
(Ⅳ)在(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)的条件下,若y轴正半轴上有一点N,使以A,O,N为顶点的三角形与以P、A、D为顶点的三角形相似,求N点的坐标.
(Ⅰ)试求该抛物线与x轴是否相交?
(Ⅱ)若抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交点为C,试判断∠ABC的大小与m的取值有何关系?
(Ⅲ)设抛物线的顶点为P,PD⊥x轴,点D为垂足,若S△ABC=3S△ABP,试判断PA与BC的位置关系,并说明理由;
(Ⅳ)在(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)的条件下,若y轴正半轴上有一点N,使以A,O,N为顶点的三角形与以P、A、D为顶点的三角形相似,求N点的坐标.
考点:二次函数综合题
专题:
分析:(Ⅰ)该抛物线与x轴是相交,只要计算b2-4ac的值,可知其大于0,所以抛物线和x轴相交;
(Ⅱ)∠ABC的大小与m的取值无关,易求OA,OB,OC的长,再计算tan∠ABC的值,可得为定值2,所以∠ABC的大小和m的值无关;
(Ⅲ)PA与BC的位置关系是PA∥BC,根据已知条件可证明△BOC∽△ADP,由相似三角形的性质可得:∠OBC=∠DAP,所以PA∥BC;
(Ⅳ)以A,O,N为顶点的三角形与以P、A、D为顶点的三角形相似时,对应边不确定,所以要分两种情况分别讨论,求出符合题意N的坐标即可.
(Ⅱ)∠ABC的大小与m的取值无关,易求OA,OB,OC的长,再计算tan∠ABC的值,可得为定值2,所以∠ABC的大小和m的值无关;
(Ⅲ)PA与BC的位置关系是PA∥BC,根据已知条件可证明△BOC∽△ADP,由相似三角形的性质可得:∠OBC=∠DAP,所以PA∥BC;
(Ⅳ)以A,O,N为顶点的三角形与以P、A、D为顶点的三角形相似时,对应边不确定,所以要分两种情况分别讨论,求出符合题意N的坐标即可.
解答:解:(Ⅰ)该抛物线与x轴是相交,理由如下:
∵b2-4ac=(m2+8)2-8(m2+6)=(m2+4)2>0,
∴抛物线与x轴有两个交点.
(Ⅱ)∠ABC的大小与m的取值无关,理由如下:
∵方程x2-(m2+8)x+2(m2+6)=0的两根为x1=2,x2=m2+6,抛物线与x轴交于A、B两点(A在B左侧),
∴OA=2,OB=m2+6,OC=2(m2+6),
∴tan∠ABC=
=
=2,
∴∠ABC的大小与m的取值无关.
(Ⅲ)如图,∵S△ABC=3S△ABP,
∴
AB•OC=
AB|PD|,
∴OC=3|PD|,
即2(m2+6)=3|
|,
化简,得m2(3m2+16)=0,
∵3m2+16=0无解,
∴m=0,
∴当m=0时,y=x2-8x+12,
∴A(2,0)B(6,0),C(0,12),
∴AD=2,PD=4,OB=6,OC=12,
∴
=
=3,
∵∠BOC=∠ADP,
∴△BOC∽△ADP,
∴∠OBC=∠DAP,
∴PA∥BC.
(Ⅳ)①若△NOA∽△PDA,则
=
,
即
=
,
解得:ON=4,
∴N(0,4),
②若△NOA∽△ADP,则
=
,
即
=
,
解得:NO=1,
∴N(0,1).
∵b2-4ac=(m2+8)2-8(m2+6)=(m2+4)2>0,
∴抛物线与x轴有两个交点.
(Ⅱ)∠ABC的大小与m的取值无关,理由如下:
∵方程x2-(m2+8)x+2(m2+6)=0的两根为x1=2,x2=m2+6,抛物线与x轴交于A、B两点(A在B左侧),
∴OA=2,OB=m2+6,OC=2(m2+6),
∴tan∠ABC=
| OC |
| OB |
| 2(m2+6) |
| m2+6 |
∴∠ABC的大小与m的取值无关.
(Ⅲ)如图,∵S△ABC=3S△ABP,
∴
| 1 |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
∴OC=3|PD|,
即2(m2+6)=3|
| -(m2+4)2 |
| 4 |
化简,得m2(3m2+16)=0,
∵3m2+16=0无解,
∴m=0,
∴当m=0时,y=x2-8x+12,
∴A(2,0)B(6,0),C(0,12),
∴AD=2,PD=4,OB=6,OC=12,
∴
| OB |
| DA |
| OC |
| DP |
∵∠BOC=∠ADP,
∴△BOC∽△ADP,
∴∠OBC=∠DAP,
∴PA∥BC.
(Ⅳ)①若△NOA∽△PDA,则
| OA |
| DA |
| ON |
| DP |
即
| 2 |
| 2 |
| ON |
| 4 |
解得:ON=4,
∴N(0,4),
②若△NOA∽△ADP,则
| ON |
| DA |
| OA |
| DP |
即
| ON |
| 2 |
| 2 |
| 4 |
解得:NO=1,
∴N(0,1).
点评:此题考查了抛物线解析式的确定、相似三角形的判定和性质、平行线的判定、三角形面积的求法等重要知识点,(Ⅳ)小题中,用到了分类讨论的数学思想,难点在于考虑问题要全面,做到不重不漏.
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