問題詳情:
如圖,在平面直角座標系中,函數的圖像交軸於點、,交軸於點,它的對稱軸交軸於點.過點作軸交拋物線於點,連接並延長交軸於點,交拋物線於點.直線交於點,交拋物線於點,連接、.
備用圖
(1)點的座標為:______;
(2)當是直角三角形時,求的值;
(3)與有怎樣的位置關係?請説明理由.
【回答】
(1)(1,0);(2) 或;(3)平行,理由見解析
【分析】
(1)根據二次函數的對稱軸為,代入即可求出E點座標;
(2)將ED、AF的解析式用的代數式表示,然後由DE解析式令y=0求出F點座標,由AF解析式令y=求出H點座標,再根據△HEF是直角三角形分哪個頂點為直角頂點進行討論,由勾股定理求解即可;
(3)直線DE和拋物線聯立方程組求出G點座標,直線AF和拋物線聯立方程組求出K點座標,最後計算直線GK的和直線HE的相等即可求解.
【詳解】
解:(1)由題意可知,拋物線的對稱軸為,
∴E點的座標為(1,0),
故*為(1,0).
(2)由題意知,C點座標為(0,3a),C和D點關於對稱軸對稱,∴D座標為(2,3a),
設直線DE的解析式為y=kx+m,代入E(1,0)和D(2,3a),
即,解得,
∴直線DE的解析式為y=3ax-3a,
令y=0,∴F(0,-3a),
令中,即:,
解得,∴A(-1,0),
設直線AF的解析式為y=bx+t,代入A(-1,0),F(0,-3a),
即,解得,
∴直線AF的解析式為y=-3ax-3a,
令y=-3ax-3a中y=3a,解得H點座標(-2,3a),
∴H(-2,3a),E(1,0),F(0,-3a)
故EF²=(1-0)²+(0+3a)²=1+9a²,
EH²=(1+2)²+(0-3a)²=9+9a²,
FH²=(0+2)²+(-3a-3a)²=36a²+4,
∵△EFH為直角三角形,∴分類討論誰是直角頂角,
情況一:∠E為直角頂角時,則EF²+EH²=FH²,
即:1+9a²+9+9a²=36a²+4,解得:a=,又a>0,故a=;
情況二:∠F為直角頂角時,則EF²+FH²=EH²,
即:1+9a²+36a²+4=9+9a²,解得:a=,又a>0,故a=;
情況三:∠H為直角頂角時,則FH²+EH²=EF²,
即:36a²+4+9+9a²=1+9a²,此時無解;
∴綜上所述,a的值為或;
故*為:或;
(3)聯立直線DF與拋物線的解析式:
,整理得:,
解得,,∴G點座標為(-3,-12a),
同理,聯立直線AF與拋物線的解析式:
,整理得:,
解得,,∴K點座標為(6,-21a),
∴直線GK的,
直線HE的,
即直線GK的k值與直線HE的k值相同,
∴GK與HE平行.
故*為:與有怎樣的位置關係是平行.
【點睛】
本題考查了二次函數的圖像及*質,二次函數與一次函數的交點座標的求法,一次函數的解析式,直角三角形的*質等知識點,熟練掌握二次函數的*質,學會聯立方程組求函數的交點座標是解決本題的關鍵.
知識點:二次函數單元測試
題型:解答題