【题目】已知抛物线
,其中
,且
.
(1)直接写出关于
的一元二次方程
的一个根;
(2)证明:抛物线
的顶点
在第三象限;
(3)直线
与
轴分别相交于
两点,与抛物线
相交于
两点.设抛物线
的对称轴与
轴相交于
,如果在对称轴左侧的抛物线上存在点
,使得
与
相似.并且
,求此时抛物线的表达式.
![]()
【答案】(1)x=1(2)证明见解析(3)y=x2+2x﹣3
【解析】
试题分析:(1)根据a+b+c=0,结合方程确定出方程的一个根即可;
(2)表示出抛物线的对称轴,将2a=b代入,并结合a+b+c=0,表示出c,判断顶点坐标即可;
(3)根据表示出的b与c,求出方程的解确定出抛物线解析式,由直线y=x+m与x,y轴交于B,C两点,表示出OB=OC=|m|,可得出三角形BOC为等腰直角三角形,确定出三角形三角形ADE面积,根据三角形ADF等于三角形ADE面积的一半求出a的值,即可确定出抛物线解析式.
试题解析:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c,a+b+c=0,
∴关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的一个根为x=1;
(2)证明:∵2a=b,
∴对称轴x=﹣
=﹣1,
把b=2a代入a+b+c=0中得:c=﹣3a,
∵a>0,c<0,
∴△=b2﹣4ac>0,
∴
<0,
则顶点A(﹣1,
)在第三象限;
(3)由b=2a,c=﹣3a,得到x=
=
,
解得:x1=﹣3,x2=1,
二次函数解析式为y=ax2+2ax﹣3a,
∵直线y=x+m与x,y轴分别相交于点B,C两点,则OB=OC=|m|,
∴△BOC是以∠BOC为直角的等腰直角三角形,即此时直线y=x+m与对称轴x=﹣1的夹角∠BAE=45°,
∵点F在对称轴左侧的抛物线上,则∠DAF>45°,此时△ADF与△BOC相似,
顶点A只可能对应△BOC的直角顶点O,即△ADF是以A为直角顶点的等腰直角三角形,且对称轴为x=﹣1,
设对称轴x=﹣1与OF交于点G,
∵直线y=x+m过顶点A(﹣1,﹣4a),
∴m=1﹣4a,
∴直线解析式为y=x+1﹣4a,
联立得:
,
解得:
或
,
这里(﹣1,﹣4a)为顶点A,(
﹣1,
﹣4a)为点D坐标,
点D到对称轴x=﹣1的距离为
﹣1﹣(﹣1)=
,AE=|﹣4a|=4a,
∴S△ADE=
×
×4a=2,即它的面积为定值,
这时等腰直角△ADF的面积为1,
∴底边DF=2,
而x=﹣1是它的对称轴,此时D、C重合且在y轴上,由
﹣1=0,
解得:a=1,此时抛物线解析式为y=x2+2x﹣3.