24.(14分)如图所示,过点F(0,1)的直线y=kx+b与抛物线y?和N(x2,y2)两点(其中x1<0,x2<0).
⑴求b的值. ⑵求x1?x2的值
⑶分别过M、N作直线l:y=-1的垂线,垂足分别是M1、N1,判断△M1FN1的形状,并证明你的结论.
⑷对于过点F的任意直线MN,是否存在一条定直线m,使m与以MN为直径的圆相切.如果有,请法度出这条直线m的解析式;如果没有,请说明理由.
12x交于M(x1,y1)4y F M O l M1 F1 第22题图
N
?x?x1?x?x2答案:24.解:⑴b=1⑵显然?和?是方
y?yy?y?1?2x N1 ?y?kx?112x?kx?1?0,依据“根与程组?的两组解,解方程组消元得?124y?x??4系数关系”得x1?x2=-4
⑶△M1FN1是直角三角形是直角三角形,理由如下:
由题知M1的横坐标为x1,N1的横坐标为x2,设M1N1交y轴于F1,则F1M1?F1N1=-x1?x2=4,而FF1=2,所以F1M1?F1N1=F1F2,另有∠M1F1F=∠FF1N1=90°,易证Rt△M1FF1∽Rt△N1FF1,得∠M1FF1=∠FN1F1,故∠M1FN1=∠M1FF1+∠F1FN1=∠FN1F1+∠F1FN1=90°,所以△M1FN1是直角三角形.
⑷存在,该直线为y=-1.理由如下: 直线y=-1即为直线M1N1.
l F P M O M1 F1 Q 第22题解答用图
N1 x N y 如图,设N点横坐标为m,则
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25.(本小题满分10分)已知二次函数y?x2?2mx?4m?8
(1)当x?2时,函数值y随x的增大而减小,求m的取值范围。
(2)以抛物线y?x2?2mx?4m?8的顶点A为一个顶点作该抛物线的内接正三角形
AMN(M,N两点在抛物线上),请问:△AMN的面积是与m无关的定值吗?
若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由。
(3)若抛物线y?x2?2mx?4m?8与x轴交点的横坐标均为整数,求整数m的值。
y 0 x A
答案:25.(10分)解:(1)∵y?(x?m)2?4m?8?m2
∴由题意得,m?2 ································································ (3分) (2)根据抛物线和正三角形的对称性,可知MN?y轴,设抛物线的对
称轴与MN交于点B,则AB?3BM。设M(a,b) ∴BM?a?m(m?a)
又AB?yB?yA?b?(4m?8?m2)
?a2?2ma?4m?8?(4m?8?m2)
?a2?2ma?m2?(a?m)2
∴(a?m)2?3(a?m) ∴a?m?3 ∴BM?3,AB?3 ∴S?AMN?
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11AB?2BM??3?2?3?33定值 ············ (3分) 22
2y B M N 0 A x (3)令y?0,即x?2mx?4m?8?0时,有
2m?2m2?4m?8x??m?(m?2)2?4 2由题意,(m?2)2?4为完全平方数,令(m?2)2?4?n2 即(n?m?2)(n?m?2)?4
∵m,n为整数, ∴n?m?2,n?m?2的奇偶性相同
∴??n?m?2?2?n?m?2??2或?
n?m?2?2n?m?2??2???m?2?m?2或?
?n?2?n??2解得?综合得m?2
24如图,⊙P与y轴相切于坐标原点O(0,0),与x轴相交于点A(5,0),过点A的直线AB与y轴的正半轴交于点B,与⊙P交于点C.
(1)已知AC=3,求点B的坐标; (4分) (2)若AC=a, D是OB的中点.问:点O、P、C、D四点是否在同一圆上?
请说明理由.如果这四点在同一圆上,记这个圆的圆心为O1,函数
y
y?解:
k的图象经过点O1,求k的值(用含a的代数式表xχ
示). (4分)
第24题图
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24、解:(1)解法一:连接OC,∵OA是⊙P的直径,∴OC⊥AB, 在Rt△AOC中,OC?OA2?AC2?25?9?4,1分 在 Rt△AOC和Rt△ABO中,∵∠CAO=∠OAB ∴Rt△AOC∽Rt△ABO,22222222222222222222222222222分 ∴
ACAO35?,即?, 222222222222222222223分 COOB4OB2020 ∴OB? , ∴B(0,)222222222222222222224分
33 解法二:连接OC,因为OA是⊙P的直径, ∴∠ACO=90°
在Rt△AOC中,AO=5,AC=3,∴OC=4, 2222222222221分
11?OA?CE??CA?OC, 221112即:?5?CE??3?4,∴CE?,22222222222222222222222222分
225161212216222∴OE?OC?CE?4?()? ∴C(,),2222222223分
5555设经过A、C两点的直线解析式为:y?kx?b.
1612 把点A(5,0)、C(,)代入上式得:
554?k???5k?b?0???3, ?1612 , 解得:?20k?b???b?55??3?20420 ∴y??x? , ∴点B(O,) .24分
333过C作CE⊥OA于点E,则:
(2)点O、P、C、D四点在同一个圆上,理由如下:
连接CP、CD、DP,∵OC⊥AB,D为OB上的中点,
∴CD?1OB?OD, 2∴∠3=∠4,又∵OP=CP,∴∠1=∠2,∴∠1+∠3=∠2+∠4=90°, ∴PC ⊥CD,又∵DO⊥OP,∴Rt△PDO和Rt△PDC是同以PD为斜边的直角三角形,∴PD上的中点到点O、P、C、D四点的距离相等,
∴点O、P、C、D在以DP为直径的同一个圆上; 222222222222222226分 由上可知,经过点O、P、C、D的圆心O1是DP的中点,圆心O1(由(1)知:Rt△AOC∽Rt△ABO,∴
22OPOD,), 22ACOA25?,求得:AB=,在Rt△ABO中, OAABaOA5525?a21525?a2? ,OD=OB?,OP?OB?AB?OA?22a22ak5525?a2∴O1(,),点O1在函数y?的图象上,
x44a525?a24k2525?a2∴, ∴k??4a516a
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. 22222222222222228分
(2011年广东茂名市)如图,在平面直角坐标系xoy中,已知抛物线经过点A(0,4),
B(1,0),C(5,0),抛物线对称轴l与x轴相交于点M.
(1)求抛物线的解析式和对称轴; (3分) (2)设点P为抛物线(x?5)上的一点,若以A、O、M、P为顶点的四边形四条边的长
度为四个连续的正整数,请你直接写出点P的坐标; (2分) ....(3)连接AC.探索:在直线AC下方的抛物线上是否存在一点N,使△NAC的面积最大?若存在,请你求出点N的坐标;若不存在,请你说明理由. (3分) 解:
25、解:(1)根据已知条件可设抛物线的解析式为
y?a(x?1)(x?5),2222222222221分
4
, 5
442244162x?4?(x?3)? ∴y?(x?1)(x?5)?x?,22222222222分 第25题图 2
55555 ∴抛物线的对称轴是:x?3.222222222222222222222222222222222222223分
把点A(0,4)代入上式得:a?
(2)由已知,可求得P(6,4). 222222222222222222222222222222222225分
提示:由题意可知以A、O、M、P为顶点的四边形有两条边AO=4、OM=3,又知点P的坐标中x?5,所以,MP>2,AP>2;因此以1、2、3、4为边或以2、3、4、5为边都不符合题意,所以四条边的长只能是3、4、5、6的一种情况,在Rt△AOM中,
因为抛物线对称轴AM?OA2?OM2?42?32?5,
过点M,所以在抛物线x?5的图象上有关于点A的对称点
与M的距离为5,即PM=5,此时点P横坐标为6,即AP=6;故以A、O、M、P为顶点的四边形的四条边长度分别是四个连续的正整数3、4、5、6成立, 即P(6,4).222222222222222222222222222222222225分 (注:如果考生直接写出答案P(6,4),给满分2分,但
考生答案错误,解答过程分析合理可酌情给1分)
⑶法一:在直线AC的下方的抛物线上存在点N,使△NAC面积最大. 设N点的横坐标为t,此时点N(t,4224t?t?4)55(0?t?5),过点N作NG∥y轴交AC于G;由点A(0,4)和点C(5,0)可求出直线AC的解析式为:
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