题目内容
7.(1)求该抛物线的解析式;
(2)直线y=-x+n与该抛物线在第四象限内交于点D,与线段BC交于点E,与x轴交于点F,且BE=4EC.
①求n的值;
②连接AC,CD,线段AC与线段DF交于点G,△AGF与△CGD是否全等?请说明理由;
(3)直线y=m(m>0)与该抛物线的交点为M,N(点M在点N的左侧),点 M关于y轴的对称点为点M',点H的坐标为(1,0).若四边形OM'NH的面积为$\frac{5}{3}$.求点H到OM'的距离d的值.
分析 (1)根据抛物线y=$\frac{3}{2}$x2+bx+c与x轴交于A(-1,0),B(2,0)两点,可得抛物线的解析式;
(2)①过点E作EE'⊥x轴于E',则EE'∥OC,根据平行线分线段成比例定理,可得BE'=4OE',设点E的坐标为(x,y),则OE'=x,BE'=4x,根据OB=2,可得x=$\frac{2}{5}$,再根据直线BC的解析式为y=$\frac{3}{2}$x-3,即可得到E($\frac{2}{5}$,-$\frac{12}{5}$),把E的坐标代入直线y=-x+n,可得n的值;②根据F(-2,0),A(-1,0),可得AF=1,再根据点D的坐标为(1,-3),点C的坐标为(0,-3),可得CD∥x轴,CD=1,再根据∠AFG=∠CDG,∠FAG=∠DCG,即可判定△AGF≌△CGD;
(3)根据轴对称的性质得出OH=1=M'N,进而判定四边形OM'NH是平行四边形,再根据四边形OM'NH的面积为$\frac{5}{3}$,求得OP=$\frac{5}{3}$,再根据点M的坐标为(-$\frac{4}{3}$,$\frac{5}{3}$),得到PM'=$\frac{4}{3}$,Rt△OPM'中,运用勾股定理可得OM'=$\frac{\sqrt{41}}{3}$,最后根据OM'×d=$\frac{5}{3}$,即可得到d=$\frac{5\sqrt{41}}{41}$.
解答 解:(1)∵抛物线y=$\frac{3}{2}$x2+bx+c与x轴交于A(-1,0),B(2,0)两点,
∴$\left\{\begin{array}{l}{\frac{3}{2}-b+c=0}\\{6+2b+c=0}\end{array}\right.$,解得$\left\{\begin{array}{l}{b=-\frac{3}{2}}\\{c=-3}\end{array}\right.$,
∴该抛物线的解析式y=$\frac{3}{2}$x2-$\frac{3}{2}$x-3;
(2)①如图,过点E作EE'⊥x轴于E',则EE'∥OC,
∴$\frac{BE'}{OE'}$=$\frac{BE}{CE}$,![]()
∵BE=4EC,
∴BE'=4OE',
设点E的坐标为(x,y),则OE'=x,BE'=4x,
∵B(2,0),
∴OB=2,即x+4x=2,
∴x=$\frac{2}{5}$,
∵抛物线y=$\frac{3}{2}$x2-$\frac{3}{2}$x-3与y轴交于点C,
∴C(0,-3),
设直线BC的解析式为y=kx+b',
∵B(2,0),C(0,-3),
∴$\left\{\begin{array}{l}{2k+b'=0}\\{b'=-3}\end{array}\right.$,解得$\left\{\begin{array}{l}{k=\frac{3}{2}}\\{b'=-3}\end{array}\right.$,
∴直线BC的解析式为y=$\frac{3}{2}$x-3,
当x=$\frac{2}{5}$时,y=-$\frac{12}{5}$,
∴E($\frac{2}{5}$,-$\frac{12}{5}$),
把E的坐标代入直线y=-x+n,可得-$\frac{2}{5}$+n=-$\frac{12}{5}$,
解得n=-2;
②△AGF与△CGD全等.理由如下:
∵直线EF的解析式为y=-x-2,
∴当y=0时,x=-2,
∴F(-2,0),OF=2,
∵A(-1,0),
∴OA=1,
∴AF=2-1=1,
由$\left\{\begin{array}{l}{y=\frac{3}{2}{x}^{2}-\frac{3}{2}x-3}\\{y=-x-2}\end{array}\right.$解得$\left\{\begin{array}{l}{{x}_{1}=-\frac{2}{3}}\\{{y}_{1}=-\frac{4}{3}}\end{array}\right.$,$\left\{\begin{array}{l}{{x}_{2}=1}\\{{y}_{2}=-3}\end{array}\right.$,
∵点D在第四象限,
∴点D的坐标为(1,-3),
∵点C的坐标为(0,-3),
∴CD∥x轴,CD=1,
∴∠AFG=∠CDG,∠FAG=∠DCG,
∴△AGF≌△CGD;
(3)∵抛物线的对称轴为x=-$\frac{b}{2a}$=$\frac{1}{2}$,直线y=m(m>0)与该抛物线的交点为M,N,
∴点M、N关于直线x=$\frac{1}{2}$对称,
设N(t,m),则M(1-t,m),
∵点 M关于y轴的对称点为点M',
∴M'(t-1,m),
∴点M'在直线y=m上,
∴M'N∥x轴,
∴M'N=t-(t-1)=1,
∵H(1,0),
∴OH=1=M'N,
∴四边形OM'NH是平行四边形,
设直线y=m与y轴交于点P,
∵四边形OM'NH的面积为$\frac{5}{3}$,
∴OH×OP=1×m=$\frac{5}{3}$,即m=$\frac{5}{3}$,
∴OP=$\frac{5}{3}$,
当$\frac{3}{2}$x2-$\frac{3}{2}$x-3=$\frac{5}{3}$时,解得x1=-$\frac{4}{3}$,x2=$\frac{7}{3}$,
∴点M的坐标为(-$\frac{4}{3}$,$\frac{5}{3}$),
∴M'($\frac{4}{3}$,$\frac{5}{3}$),即PM'=$\frac{4}{3}$,
∴Rt△OPM'中,OM'=$\sqrt{O{P}^{2}+PM{'}^{2}}$=$\frac{\sqrt{41}}{3}$,
∵四边形OM'NH的面积为$\frac{5}{3}$,
∴OM'×d=$\frac{5}{3}$,
∴d=$\frac{5\sqrt{41}}{41}$.
点评 本题属于二次函数综合题,主要考查了待定系数法求二次函数解析式、轴对称的性质、平行线分线段成比例定理、全等三角形的判定以及平行四边形的判定与性质的综合应用,解这类问题关键是善于将函数问题转化为方程问题,善于利用几何图形的有关性质、定理和二次函数的知识,并注意挖掘题目中的一些隐含条件.
| A. | 30° | B. | 35° | C. | 40° | D. | 45° |