【题目】二次函数=
+
+
的顶点M是直线
=-
和直线
=
+
的交点.
(1)若直线=
+
过点D(0,-3),求M点的坐标及二次函数
=
+
+
的解析式;
(2)试证明无论取任何值,二次函数
=
+
+
的图象与直线
=
+
总有两个不同的交点;
(3)在(1)的条件下,若二次函数=
+
+
的图象与
轴交于点C,与
的右交点为A,试在直线
=-
上求异于M的点P,使P在△CMA的外接圆上.
【答案】(1)M点坐标为M(2,-1),二次函数=
+
+
的解析式为:
=
-4
+3;
(2)证明见解析;
(3)P(-,
)
【解析】(本小题满分14分)
解:(1)把D(0,-3)坐标代入直线=
+
中,
得=-3,从而得直线
=
-3.……………………………………………1分
由M为直线=-
与直线
=
-3的交点,
得,………………………………………………………………………2分
解得,∴得M点坐标为M(2,-1).…………………………………3分
∵M为二次函数=
+
+
的顶点,∴其对称轴为
=2,
由对称轴公式: =-
,得-
=2,∴
=-4;
由=-1,得
=-1,得
=3.
∴二次函数=
+
+
的解析式为:
=
-4
+3;………………4分
[也可用顶点式求得解析式:由M(2,-1),
得=
-1,展开得
=
-4
+3]
(2)∵M是直线=-
和
=
+
的交点,得
,
解得,∴得M点坐标为M(-
,
).…………………………1分
从而有-=-
和
=
,
解得=
;
=
+
.…………………………………………………3分
由,得
+(
-1)
+
-
=0,……………………4分
该一元二次方程根的判别式
⊿=(-1)2-4(
-
)
=(-1)2-4(
+
-
)=1>0,…………………………5分
∴二次函数=
+
+
的图象与直线
=
+
总有两个不同的交点;
(3)解法①:
由(1)知,二次函数的解析式为: =
-4
+3,
当=0时,
=3.∴点C的坐标为C(0,3).……………………………1分
令=0,即
-4
+3=0,解得
=1,
=3,
∴点A的坐标为A(3,0).………………………………………………………2分
由勾股定理,得AC=3.∵M点的坐标为M(2,-1),
过M点作轴的垂线,垂足的坐标应为(2,0),由勾股定理,
得AM=;过M点作
轴的垂线,垂足的坐标应为(0,-1),
由勾股定理,得CM==
=2
.
∵AC2+AM2=20=CM2,∴△CMA是直角三角形,……………………3分
CM为斜边,∠CAM=90°.
直线=-
与△CMA的外接圆的一个交点为M,另一个交点为P,
则∠CPM=90°.即△CPM为Rt△.………………………………………4分
设P点的横坐标为,则P(
,-
).过点P作
轴垂线,
过点M作轴垂线,两条垂线交于点E(如图4),则E(
,-1).
过P作PF⊥轴于点F,则F(0,-
).
在Rt△PEM中,PM2=PE2+EM2
=(-+1)2+(2-
)2=
-5
+5.
在Rt△PCF中,PC2=PF2+CF2=+(3+
)2
=+3
+9.在Rt△PCM中,PC2+PM2=CM2,
得+3
+9+
-5
+5=20,
化简整理得5-4
-12=0,解得
=2,
=-
.
当=2时,
=-1,即为M点的横、纵坐标.
∴P点的横坐标为-,纵坐标为
.
∴P(-,
).……………………………………………………………………5分
解法②[运用现行高中基本知识(解析几何):线段中点公式及两点间距离公式]:
设线段CM的中点(即△CMA内接圆的圆心)为H,则由线段中点公式,可求出H的坐标为H(1,1).∵点P在⊙H上,∴点P到圆心H的距离等于半径.
设点P的坐标为:P(,-
),由两点间的距离公式,得PH的长度为:
,从而有:
=
,即
=5,化简,整理,得化简整理得5
-4
-12=0,解得
=2,
=-
.当
=2时,
=-1,即为M点的横、纵坐标.
∴P点的横坐标为-,纵坐标为
.
∴P(-,
).
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【题目】已知两个正数a,b,可按规则c=ab+a+b扩充为一个新数c,在a,b,c三个数中取两个较大的数,按上述规则扩充得到一个新数,依次下去,将每扩充一次得到一个新数称为一次操作。
(1)若a=1,b=3,按上述规则操作3次,扩充所得的数是__________;
(2)若p>q>0,经过3次操作后扩充所得的数为(m,n为正整数),则m,n的值分别为__________.
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【题目】如图,△ABC中,D为BC边上的点,∠CAD=∠CDA,E为AB边的中点.
(1)尺规作图:作∠C的平分线CF,交AD于点F(保留作图痕迹,不写作法);
(2)连结EF,EF与BC是什么位置关系?为什么?
(3)若四边形BDFE的面积为9,求△ABD的面积.
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【题目】某文艺团体为“希望工程”募捐组织了一场义演,共售出1000张票,筹出票款6920元,且每张成人票8元,学生票5元.
(1)问成人票与学生票各售出多少张?
(2)若票价不变,仍售出1000张票,所得的票款可能是7290元吗?为什么?
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【题目】如图所示,直线AB、CD相交于点O,且∠BOC=80°,OE平分∠BOC.OF为OE的反向延长线.求∠2和∠3的度数,并说明OF是否为∠AOD的平分线.
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