9. 下图为二次函数$y=x^2-2x-5$的图象.
(1)利用图象求方程$x^2-2x-5=0$的近似根(结果精确到0.1);
(2)设该抛物线的顶点为M,它与直线$y=-3$的两个交点分别为C,D,求$△ MCD$的面积.

(1)利用图象求方程$x^2-2x-5=0$的近似根(结果精确到0.1);
(2)设该抛物线的顶点为M,它与直线$y=-3$的两个交点分别为C,D,求$△ MCD$的面积.
答案
解:
(1) 观察二次函数$y=x^2-2x-5$的图象,可知抛物线与x轴的两个交点横坐标分别位于$-2∼-1$和$3∼4$之间。
通过代入数值验证:
当$x=-1.4$时,$y=-0.24$;当$x=-1.5$时,$y=0.25$,可得负根近似为$x_1\approx-1.4$;
当$x=3.4$时,$y=-0.24$;当$x=3.5$时,$y=0.25$,可得正根近似为$x_2\approx3.4$。
即方程$x^2-2x-5=0$的近似根为$x_1\approx-1.4$,$x_2\approx3.4$。
(2) 对二次函数解析式配方:
$y=x^2-2x-5=(x-1)^2-6$,
因此抛物线顶点$M$的坐标为$(1,-6)$。
令$y=-3$,代入函数得:
$x^2-2x-5=-3$,整理为$x^2-2x-2=0$,
解得$x_1=1-\sqrt{3}$,$x_2=1+\sqrt{3}$,
因此线段$CD$的长度为$|x_2-x_1|=2\sqrt{3}$。
点$M$到直线$y=-3$的距离$h=|-3-(-6)|=3$,
所以$△ MCD$的面积为:
$S_{△ MCD}=\frac{1}{2}· CD· h=\frac{1}{2}× 2\sqrt{3}× 3=3\sqrt{3}$。
(1) 观察二次函数$y=x^2-2x-5$的图象,可知抛物线与x轴的两个交点横坐标分别位于$-2∼-1$和$3∼4$之间。
通过代入数值验证:
当$x=-1.4$时,$y=-0.24$;当$x=-1.5$时,$y=0.25$,可得负根近似为$x_1\approx-1.4$;
当$x=3.4$时,$y=-0.24$;当$x=3.5$时,$y=0.25$,可得正根近似为$x_2\approx3.4$。
即方程$x^2-2x-5=0$的近似根为$x_1\approx-1.4$,$x_2\approx3.4$。
(2) 对二次函数解析式配方:
$y=x^2-2x-5=(x-1)^2-6$,
因此抛物线顶点$M$的坐标为$(1,-6)$。
令$y=-3$,代入函数得:
$x^2-2x-5=-3$,整理为$x^2-2x-2=0$,
解得$x_1=1-\sqrt{3}$,$x_2=1+\sqrt{3}$,
因此线段$CD$的长度为$|x_2-x_1|=2\sqrt{3}$。
点$M$到直线$y=-3$的距离$h=|-3-(-6)|=3$,
所以$△ MCD$的面积为:
$S_{△ MCD}=\frac{1}{2}· CD· h=\frac{1}{2}× 2\sqrt{3}× 3=3\sqrt{3}$。
解析
【分析】
(1) 一元二次方程$x^2-2x-5=0$的根就是二次函数$y=x^2-2x-5$图象与x轴交点的横坐标,首先观察图象确定交点横坐标所在的区间,再代入区间内的数值计算对应y值,找到y值接近0时对应的x值,即可得到方程的近似根。
(2) 求$△ MCD$的面积时,先通过配方求出二次函数顶点M的坐标;再令$y=-3$,解对应的一元二次方程得到C、D两点的横坐标,求出线段CD的长度;然后计算顶点M到直线$y=-3$的垂直距离,即$△ MCD$中CD边上的高,最后代入三角形面积公式计算即可。
【解析】
(1) 观察二次函数$y=x^2-2x-5$的图象,可知抛物线与x轴的两个交点横坐标分别位于$-2∼-1$和$3∼4$之间。
通过代入数值验证:
当$x=-1.4$时,$y=(-1.4)^2-2×(-1.4)-5=-0.24$;当$x=-1.5$时,$y=(-1.5)^2-2×(-1.5)-5=0.25$,可得负根近似为$x_1\approx-1.4$;
当$x=3.4$时,$y=3.4^2-2×3.4-5=-0.24$;当$x=3.5$时,$y=3.5^2-2×3.5-5=0.25$,可得正根近似为$x_2\approx3.4$。
(2) 对二次函数解析式配方:
$y=x^2-2x-5=(x-1)^2-6$,
因此抛物线顶点$M$的坐标为$(1,-6)$。
令$y=-3$,代入函数得:
$x^2-2x-5=-3$,整理为$x^2-2x-2=0$,
解得$x_1=1-\sqrt{3}$,$x_2=1+\sqrt{3}$,
因此线段$CD$的长度为$|x_2-x_1|=2\sqrt{3}$。
点$M$到直线$y=-3$的距离$h=|-3-(-6)|=3$,
所以$△ MCD$的面积为:
$S_{△ MCD}=\frac{1}{2}· CD· h=\frac{1}{2}× 2\sqrt{3}× 3=3\sqrt{3}$。
【答案】
(1) 方程$x^2-2x-5=0$的近似根为$x_1\approx-1.4$,$x_2\approx3.4$;
(2) $△ MCD$的面积为$3\sqrt{3}$。
【知识点】
二次函数与一元二次方程的关系,二次函数的顶点坐标,坐标系内三角形面积计算
【点评】
本题结合二次函数图象,既考查了用图象法求一元二次方程近似根的方法,也考查了二次函数性质的应用和几何面积计算,需要同学们掌握数形结合思想,同时具备基础的代数运算能力,是二次函数章节的典型题型。
【难度系数】
0.7
(1) 一元二次方程$x^2-2x-5=0$的根就是二次函数$y=x^2-2x-5$图象与x轴交点的横坐标,首先观察图象确定交点横坐标所在的区间,再代入区间内的数值计算对应y值,找到y值接近0时对应的x值,即可得到方程的近似根。
(2) 求$△ MCD$的面积时,先通过配方求出二次函数顶点M的坐标;再令$y=-3$,解对应的一元二次方程得到C、D两点的横坐标,求出线段CD的长度;然后计算顶点M到直线$y=-3$的垂直距离,即$△ MCD$中CD边上的高,最后代入三角形面积公式计算即可。
【解析】
(1) 观察二次函数$y=x^2-2x-5$的图象,可知抛物线与x轴的两个交点横坐标分别位于$-2∼-1$和$3∼4$之间。
通过代入数值验证:
当$x=-1.4$时,$y=(-1.4)^2-2×(-1.4)-5=-0.24$;当$x=-1.5$时,$y=(-1.5)^2-2×(-1.5)-5=0.25$,可得负根近似为$x_1\approx-1.4$;
当$x=3.4$时,$y=3.4^2-2×3.4-5=-0.24$;当$x=3.5$时,$y=3.5^2-2×3.5-5=0.25$,可得正根近似为$x_2\approx3.4$。
(2) 对二次函数解析式配方:
$y=x^2-2x-5=(x-1)^2-6$,
因此抛物线顶点$M$的坐标为$(1,-6)$。
令$y=-3$,代入函数得:
$x^2-2x-5=-3$,整理为$x^2-2x-2=0$,
解得$x_1=1-\sqrt{3}$,$x_2=1+\sqrt{3}$,
因此线段$CD$的长度为$|x_2-x_1|=2\sqrt{3}$。
点$M$到直线$y=-3$的距离$h=|-3-(-6)|=3$,
所以$△ MCD$的面积为:
$S_{△ MCD}=\frac{1}{2}· CD· h=\frac{1}{2}× 2\sqrt{3}× 3=3\sqrt{3}$。
【答案】
(1) 方程$x^2-2x-5=0$的近似根为$x_1\approx-1.4$,$x_2\approx3.4$;
(2) $△ MCD$的面积为$3\sqrt{3}$。
【知识点】
二次函数与一元二次方程的关系,二次函数的顶点坐标,坐标系内三角形面积计算
【点评】
本题结合二次函数图象,既考查了用图象法求一元二次方程近似根的方法,也考查了二次函数性质的应用和几何面积计算,需要同学们掌握数形结合思想,同时具备基础的代数运算能力,是二次函数章节的典型题型。
【难度系数】
0.7
10.已知抛物线$y=x^2-2x-8$.
(1)求证:该抛物线与$x$轴一定有两个交点;
(2)若抛物线与$x$轴的两个交点分别为点$A,B$,且它的顶点为$P$,求$△ ABP$的面积.
(1)求证:该抛物线与$x$轴一定有两个交点;
(2)若抛物线与$x$轴的两个交点分别为点$A,B$,且它的顶点为$P$,求$△ ABP$的面积.
答案
解:
(1) 证明:令$y=0$,得到一元二次方程$x^2 - 2x - 8 = 0$,
其中$a=1$,$b=-2$,$c=-8$,
判别式$\Delta = b^2 - 4ac = (-2)^2 - 4×1×(-8) = 36 > 0$,
所以该一元二次方程有两个不相等的实数根,即抛物线$y=x^2-2x-8$与$x$轴一定有两个交点。
(2) 令$y=0$,即$x^2 - 2x - 8 = 0$,
因式分解得$(x-4)(x+2)=0$,
解得$x_1=4$,$x_2=-2$,
不妨设$A(-2,0)$,$B(4,0)$,则$AB = |4 - (-2)| = 6$。
将抛物线解析式配方得:$y=x^2-2x-8=(x-1)^2 - 9$,
因此顶点$P$的坐标为$(1,-9)$,
点$P$到$x$轴的距离,即$△ ABP$中$AB$边上的高$h = |-9| = 9$,
所以$S_{△ ABP} = \frac{1}{2} × AB × h = \frac{1}{2} × 6 × 9 = 27$。
答:$△ ABP$的面积为27。
(1) 证明:令$y=0$,得到一元二次方程$x^2 - 2x - 8 = 0$,
其中$a=1$,$b=-2$,$c=-8$,
判别式$\Delta = b^2 - 4ac = (-2)^2 - 4×1×(-8) = 36 > 0$,
所以该一元二次方程有两个不相等的实数根,即抛物线$y=x^2-2x-8$与$x$轴一定有两个交点。
(2) 令$y=0$,即$x^2 - 2x - 8 = 0$,
因式分解得$(x-4)(x+2)=0$,
解得$x_1=4$,$x_2=-2$,
不妨设$A(-2,0)$,$B(4,0)$,则$AB = |4 - (-2)| = 6$。
将抛物线解析式配方得:$y=x^2-2x-8=(x-1)^2 - 9$,
因此顶点$P$的坐标为$(1,-9)$,
点$P$到$x$轴的距离,即$△ ABP$中$AB$边上的高$h = |-9| = 9$,
所以$S_{△ ABP} = \frac{1}{2} × AB × h = \frac{1}{2} × 6 × 9 = 27$。
答:$△ ABP$的面积为27。
解析
【分析】
第(1)问解题思路:抛物线与x轴的交点横坐标对应y=0时一元二次方程的根,要证明抛物线与x轴有两个交点,只需证明对应的一元二次方程有两个不相等的实数根,即判断判别式Δ的符号大于0即可。第(2)问解题思路:求△ABP的面积,先求解y=0时的方程得到A、B两点坐标,算出底边AB的长度,再通过配方求出抛物线顶点P的坐标,顶点到x轴的距离就是AB边上的高,最后代入三角形面积公式计算即可。
【解析】
(1) 证明:令$y=0$,得到一元二次方程$x^2 - 2x - 8 = 0$,
其中$a=1$,$b=-2$,$c=-8$,
判别式$\Delta = b^2 - 4ac = (-2)^2 - 4×1×(-8) = 36 > 0$,
所以该一元二次方程有两个不相等的实数根,即抛物线$y=x^2-2x-8$与$x$轴一定有两个交点。
(2) 解:令$y=0$,即$x^2 - 2x - 8 = 0$,
因式分解得$(x-4)(x+2)=0$,
解得$x_1=4$,$x_2=-2$,
不妨设$A(-2,0)$,$B(4,0)$,则$AB = |4 - (-2)| = 6$。
将抛物线解析式配方得:$y=x^2-2x-8=(x-1)^2 - 9$,
因此顶点$P$的坐标为$(1,-9)$,
点$P$到$x$轴的距离,即$△ ABP$中$AB$边上的高$h = |-9| = 9$,
所以$S_{△ ABP} = \frac{1}{2} × AB × h = \frac{1}{2} × 6 × 9 = 27$。
【答案】
(1) 该抛物线与x轴一定有两个交点得证;(2) $△ ABP$的面积为27。
【知识点】
二次函数与一元二次方程的关系;二次函数顶点坐标求解;三角形面积计算
【点评】
本题是二次函数板块的基础常考题,综合考查了一元二次方程根的判别式、二次函数的性质以及坐标法求图形面积的方法,解题核心是掌握二次函数与一元二次方程的转化逻辑,熟练运用配方等基础运算方法。
【难度系数】
0.7
第(1)问解题思路:抛物线与x轴的交点横坐标对应y=0时一元二次方程的根,要证明抛物线与x轴有两个交点,只需证明对应的一元二次方程有两个不相等的实数根,即判断判别式Δ的符号大于0即可。第(2)问解题思路:求△ABP的面积,先求解y=0时的方程得到A、B两点坐标,算出底边AB的长度,再通过配方求出抛物线顶点P的坐标,顶点到x轴的距离就是AB边上的高,最后代入三角形面积公式计算即可。
【解析】
(1) 证明:令$y=0$,得到一元二次方程$x^2 - 2x - 8 = 0$,
其中$a=1$,$b=-2$,$c=-8$,
判别式$\Delta = b^2 - 4ac = (-2)^2 - 4×1×(-8) = 36 > 0$,
所以该一元二次方程有两个不相等的实数根,即抛物线$y=x^2-2x-8$与$x$轴一定有两个交点。
(2) 解:令$y=0$,即$x^2 - 2x - 8 = 0$,
因式分解得$(x-4)(x+2)=0$,
解得$x_1=4$,$x_2=-2$,
不妨设$A(-2,0)$,$B(4,0)$,则$AB = |4 - (-2)| = 6$。
将抛物线解析式配方得:$y=x^2-2x-8=(x-1)^2 - 9$,
因此顶点$P$的坐标为$(1,-9)$,
点$P$到$x$轴的距离,即$△ ABP$中$AB$边上的高$h = |-9| = 9$,
所以$S_{△ ABP} = \frac{1}{2} × AB × h = \frac{1}{2} × 6 × 9 = 27$。
【答案】
(1) 该抛物线与x轴一定有两个交点得证;(2) $△ ABP$的面积为27。
【知识点】
二次函数与一元二次方程的关系;二次函数顶点坐标求解;三角形面积计算
【点评】
本题是二次函数板块的基础常考题,综合考查了一元二次方程根的判别式、二次函数的性质以及坐标法求图形面积的方法,解题核心是掌握二次函数与一元二次方程的转化逻辑,熟练运用配方等基础运算方法。
【难度系数】
0.7
11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线$y=x^2+bx+c$与x轴只有一个交点M,与平行于x轴的直线l交于A,B两点.若$AB=3$,求点M到直线l的距离.

答案
解:
∵ 抛物线$y=x^2+bx+c$与x轴只有一个交点,
∴ 一元二次方程$x^2+bx+c=0$有两个相等的实数根,
∴ 判别式$\Delta = b^2 - 4c = 0$。
设直线$l$对应的函数解析式为$y=k$,
则A、B两点的横坐标是方程$x^2+bx+c = k$的两个不同实数根,
即方程$x^2+bx + (c - k) = 0$的两个根,设为$x_1, x_2$。
由一元二次方程根与系数的关系,得:
$x_1 + x_2 = -b$,$x_1x_2 = c - k$。
∵ $AB=3$,即$|x_1 - x_2|=3$,
∴ $(x_1 - x_2)^2 = 9$。
又∵ $(x_1 - x_2)^2 = (x_1 + x_2)^2 - 4x_1x_2$,
代入得:
$(-b)^2 - 4(c - k) = 9$,
整理得:$b^2 - 4c + 4k = 9$。
将$b^2 - 4c = 0$代入上式,得:
$4k = 9$,解得$k = \frac{9}{4}$。
∵ 点M是抛物线与x轴的唯一交点,点M的纵坐标为0,
∴ 点M到直线$l$的距离为$\frac{9}{4} - 0 = \frac{9}{4}$。
答:点M到直线l的距离为$\frac{9}{4}$。
∵ 抛物线$y=x^2+bx+c$与x轴只有一个交点,
∴ 一元二次方程$x^2+bx+c=0$有两个相等的实数根,
∴ 判别式$\Delta = b^2 - 4c = 0$。
设直线$l$对应的函数解析式为$y=k$,
则A、B两点的横坐标是方程$x^2+bx+c = k$的两个不同实数根,
即方程$x^2+bx + (c - k) = 0$的两个根,设为$x_1, x_2$。
由一元二次方程根与系数的关系,得:
$x_1 + x_2 = -b$,$x_1x_2 = c - k$。
∵ $AB=3$,即$|x_1 - x_2|=3$,
∴ $(x_1 - x_2)^2 = 9$。
又∵ $(x_1 - x_2)^2 = (x_1 + x_2)^2 - 4x_1x_2$,
代入得:
$(-b)^2 - 4(c - k) = 9$,
整理得:$b^2 - 4c + 4k = 9$。
将$b^2 - 4c = 0$代入上式,得:
$4k = 9$,解得$k = \frac{9}{4}$。
∵ 点M是抛物线与x轴的唯一交点,点M的纵坐标为0,
∴ 点M到直线$l$的距离为$\frac{9}{4} - 0 = \frac{9}{4}$。
答:点M到直线l的距离为$\frac{9}{4}$。
解析
【分析】
解题首先从抛物线与x轴只有一个交点的条件入手,可得对应一元二次方程的判别式Δ=0,得到$b^2-4c=0$的关系;再设平行于x轴的直线l解析式为$y=k$,A、B两点的横坐标就是方程$x^2+bx+c=k$的两个根,AB的长度等于两个根差的绝对值,结合根与系数的关系,将根的差的平方转化为两根和与两根积的形式,代入已知的$b^2-4c=0$即可求出k的值;点M在x轴上纵坐标为0,直线l平行于x轴,纵坐标与0的差就是M到l的距离。
【解析】
∵ 抛物线$y=x^2+bx+c$与x轴只有一个交点,
∴ 一元二次方程$x^2+bx+c=0$有两个相等的实数根,
∴ 判别式$\Delta = b^2 - 4c = 0$。
设直线$l$对应的函数解析式为$y=k$,
则A、B两点的横坐标是方程$x^2+bx+c = k$的两个不同实数根,
即方程$x^2+bx + (c - k) = 0$的两个根,设为$x_1, x_2$。
由一元二次方程根与系数的关系,得:
$x_1 + x_2 = -b$,$x_1x_2 = c - k$。
∵ $AB=3$,即$|x_1 - x_2|=3$,
∴ $(x_1 - x_2)^2 = 9$。
又
∵ $(x_1 - x_2)^2 = (x_1 + x_2)^2 - 4x_1x_2$,
代入得:
$(-b)^2 - 4(c - k) = 9$,
整理得:$b^2 - 4c + 4k = 9$。
将$b^2 - 4c = 0$代入上式,得:
$4k = 9$,解得$k = \frac{9}{4}$。
∵ 点M是抛物线与x轴的唯一交点,点M的纵坐标为0,直线$l$平行于x轴,
∴ 点M到直线$l$的距离为$\frac{9}{4} - 0 = \frac{9}{4}$。
【答案】
$\frac{9}{4}$
【知识点】
二次函数与一元二次方程的关系,根的判别式,根与系数的关系
【点评】
本题将二次函数交点问题与一元二次方程知识结合考查,解题关键是把几何中的线段长度条件转化为代数中方程根的关系,通过整体代入的思想简化计算,是二次函数章节的典型题型。
【难度系数】
0.6
解题首先从抛物线与x轴只有一个交点的条件入手,可得对应一元二次方程的判别式Δ=0,得到$b^2-4c=0$的关系;再设平行于x轴的直线l解析式为$y=k$,A、B两点的横坐标就是方程$x^2+bx+c=k$的两个根,AB的长度等于两个根差的绝对值,结合根与系数的关系,将根的差的平方转化为两根和与两根积的形式,代入已知的$b^2-4c=0$即可求出k的值;点M在x轴上纵坐标为0,直线l平行于x轴,纵坐标与0的差就是M到l的距离。
【解析】
∵ 抛物线$y=x^2+bx+c$与x轴只有一个交点,
∴ 一元二次方程$x^2+bx+c=0$有两个相等的实数根,
∴ 判别式$\Delta = b^2 - 4c = 0$。
设直线$l$对应的函数解析式为$y=k$,
则A、B两点的横坐标是方程$x^2+bx+c = k$的两个不同实数根,
即方程$x^2+bx + (c - k) = 0$的两个根,设为$x_1, x_2$。
由一元二次方程根与系数的关系,得:
$x_1 + x_2 = -b$,$x_1x_2 = c - k$。
∵ $AB=3$,即$|x_1 - x_2|=3$,
∴ $(x_1 - x_2)^2 = 9$。
又
∵ $(x_1 - x_2)^2 = (x_1 + x_2)^2 - 4x_1x_2$,
代入得:
$(-b)^2 - 4(c - k) = 9$,
整理得:$b^2 - 4c + 4k = 9$。
将$b^2 - 4c = 0$代入上式,得:
$4k = 9$,解得$k = \frac{9}{4}$。
∵ 点M是抛物线与x轴的唯一交点,点M的纵坐标为0,直线$l$平行于x轴,
∴ 点M到直线$l$的距离为$\frac{9}{4} - 0 = \frac{9}{4}$。
【答案】
$\frac{9}{4}$
【知识点】
二次函数与一元二次方程的关系,根的判别式,根与系数的关系
【点评】
本题将二次函数交点问题与一元二次方程知识结合考查,解题关键是把几何中的线段长度条件转化为代数中方程根的关系,通过整体代入的思想简化计算,是二次函数章节的典型题型。
【难度系数】
0.6
12. 如图所示,二次函数 $y=-x^2+2x+m$ 的图象与 $x$ 轴交于点 $A(3,0)$ 和点 $B$,与 $y$ 轴交于点 $C$。
(1) 求 $m$ 的值;
(2) 求点 $B$ 的坐标;
(3) 若在抛物线上有一点 $D(x,y)$(其中 $x>0,y>0$),使 $S_{△ ABD}=S_{△ ABC}$,求点 $D$ 的坐标。

(1) 求 $m$ 的值;
(2) 求点 $B$ 的坐标;
(3) 若在抛物线上有一点 $D(x,y)$(其中 $x>0,y>0$),使 $S_{△ ABD}=S_{△ ABC}$,求点 $D$ 的坐标。
答案
解:
(1) ∵ 点$A(3,0)$在二次函数$y=-x^2+2x+m$的图象上,
将$x=3$,$y=0$代入解析式得:
$0=-3^2 + 2×3 + m$,
即$0=-3+m$,
解得$m=3$。
(2) 由(1)得二次函数解析式为$y=-x^2+2x+3$,
令$y=0$,则$-x^2+2x+3=0$,
整理得$x^2-2x-3=0$,
因式分解得$(x-3)(x+1)=0$,
解得$x_1=3$,$x_2=-1$,
已知点$A$坐标为$(3,0)$,
∴ 点$B$的坐标为$(-1,0)$。
(3) 令$x=0$,代入$y=-x^2+2x+3$,得$y=3$,
∴ 点$C$的坐标为$(0,3)$。
$AB$的长度为$3 - (-1)=4$,
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}× AB × OC=\frac{1}{2}×4×3=6$。
∵ $S_{△ ABD}=S_{△ ABC}$,且点$D(x,y)$满足$y>0$,
∴ $S_{△ ABD}=\frac{1}{2}× AB × y=6$,
即$\frac{1}{2}×4× y=6$,解得$y=3$。
将$y=3$代入$y=-x^2+2x+3$,得:
$3=-x^2+2x+3$,
整理得$x^2-2x=0$,
解得$x_1=0$,$x_2=2$。
∵ $x>0$,
∴ $x=2$,
∴ 点$D$的坐标为$(2,3)$。
(1) ∵ 点$A(3,0)$在二次函数$y=-x^2+2x+m$的图象上,
将$x=3$,$y=0$代入解析式得:
$0=-3^2 + 2×3 + m$,
即$0=-3+m$,
解得$m=3$。
(2) 由(1)得二次函数解析式为$y=-x^2+2x+3$,
令$y=0$,则$-x^2+2x+3=0$,
整理得$x^2-2x-3=0$,
因式分解得$(x-3)(x+1)=0$,
解得$x_1=3$,$x_2=-1$,
已知点$A$坐标为$(3,0)$,
∴ 点$B$的坐标为$(-1,0)$。
(3) 令$x=0$,代入$y=-x^2+2x+3$,得$y=3$,
∴ 点$C$的坐标为$(0,3)$。
$AB$的长度为$3 - (-1)=4$,
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}× AB × OC=\frac{1}{2}×4×3=6$。
∵ $S_{△ ABD}=S_{△ ABC}$,且点$D(x,y)$满足$y>0$,
∴ $S_{△ ABD}=\frac{1}{2}× AB × y=6$,
即$\frac{1}{2}×4× y=6$,解得$y=3$。
将$y=3$代入$y=-x^2+2x+3$,得:
$3=-x^2+2x+3$,
整理得$x^2-2x=0$,
解得$x_1=0$,$x_2=2$。
∵ $x>0$,
∴ $x=2$,
∴ 点$D$的坐标为$(2,3)$。
解析
【分析】
(1)求解m的值时,根据函数图象上的点的坐标满足函数解析式的性质,将已知点A的坐标代入二次函数表达式,得到关于m的一元一次方程,解方程即可求得m的值。
(2)求点B的坐标时,点B是抛物线与x轴的交点,x轴上点的纵坐标为0,因此先由(1)的结果得到完整的二次函数解析式,令y=0,解对应的一元二次方程,舍去已知点A的横坐标,即可得到点B的坐标。
(3)求点D的坐标时,△ABD与△ABC共底边AB,若二者面积相等,则AB边上的高相等,即点D的纵坐标等于点C的纵坐标;先求出点C的坐标,结合面积关系得到点D的纵坐标,将其代入二次函数解析式求出对应的x值,再根据x>0、y>0的条件筛选出符合要求的结果,即可得到点D的坐标。
【解析】
(1)
∵ 点$A(3,0)$在二次函数$y=-x^2+2x+m$的图象上,
将$x=3$,$y=0$代入解析式得:
$0=-3^2 + 2×3 + m$,
即$0=-3+m$,
解得$m=3$。
(2) 由(1)得二次函数解析式为$y=-x^2+2x+3$,
令$y=0$,则$-x^2+2x+3=0$,
整理得$x^2-2x-3=0$,
因式分解得$(x-3)(x+1)=0$,
解得$x_1=3$,$x_2=-1$,
已知点$A$坐标为$(3,0)$,
∴ 点$B$的坐标为$(-1,0)$。
(3) 令$x=0$,代入$y=-x^2+2x+3$,得$y=3$,
∴ 点$C$的坐标为$(0,3)$。
$AB$的长度为$3 - (-1)=4$,
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}× AB × OC=\frac{1}{2}×4×3=6$。
∵ $S_{△ ABD}=S_{△ ABC}$,且点$D(x,y)$满足$y>0$,
∴ $S_{△ ABD}=\frac{1}{2}× AB × y=6$,
即$\frac{1}{2}×4× y=6$,解得$y=3$。
将$y=3$代入$y=-x^2+2x+3$,得:
$3=-x^2+2x+3$,
整理得$x^2-2x=0$,
解得$x_1=0$,$x_2=2$。
∵ $x>0$,
∴ $x=2$,
∴ 点$D$的坐标为$(2,3)$。
【答案】
(1) $m=3$;(2) $B(-1,0)$;(3) $D(2,3)$
【知识点】
二次函数的图象与性质,二次函数与一元二次方程,三角形面积计算
【点评】
本题属于二次函数基础综合题,解题的关键是灵活运用函数图象上点的坐标满足解析式的性质,以及同底等高的三角形面积相等的结论进行转化,解题步骤清晰,是二次函数模块的常规考查题型。
【难度系数】
0.7
(1)求解m的值时,根据函数图象上的点的坐标满足函数解析式的性质,将已知点A的坐标代入二次函数表达式,得到关于m的一元一次方程,解方程即可求得m的值。
(2)求点B的坐标时,点B是抛物线与x轴的交点,x轴上点的纵坐标为0,因此先由(1)的结果得到完整的二次函数解析式,令y=0,解对应的一元二次方程,舍去已知点A的横坐标,即可得到点B的坐标。
(3)求点D的坐标时,△ABD与△ABC共底边AB,若二者面积相等,则AB边上的高相等,即点D的纵坐标等于点C的纵坐标;先求出点C的坐标,结合面积关系得到点D的纵坐标,将其代入二次函数解析式求出对应的x值,再根据x>0、y>0的条件筛选出符合要求的结果,即可得到点D的坐标。
【解析】
(1)
∵ 点$A(3,0)$在二次函数$y=-x^2+2x+m$的图象上,
将$x=3$,$y=0$代入解析式得:
$0=-3^2 + 2×3 + m$,
即$0=-3+m$,
解得$m=3$。
(2) 由(1)得二次函数解析式为$y=-x^2+2x+3$,
令$y=0$,则$-x^2+2x+3=0$,
整理得$x^2-2x-3=0$,
因式分解得$(x-3)(x+1)=0$,
解得$x_1=3$,$x_2=-1$,
已知点$A$坐标为$(3,0)$,
∴ 点$B$的坐标为$(-1,0)$。
(3) 令$x=0$,代入$y=-x^2+2x+3$,得$y=3$,
∴ 点$C$的坐标为$(0,3)$。
$AB$的长度为$3 - (-1)=4$,
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}× AB × OC=\frac{1}{2}×4×3=6$。
∵ $S_{△ ABD}=S_{△ ABC}$,且点$D(x,y)$满足$y>0$,
∴ $S_{△ ABD}=\frac{1}{2}× AB × y=6$,
即$\frac{1}{2}×4× y=6$,解得$y=3$。
将$y=3$代入$y=-x^2+2x+3$,得:
$3=-x^2+2x+3$,
整理得$x^2-2x=0$,
解得$x_1=0$,$x_2=2$。
∵ $x>0$,
∴ $x=2$,
∴ 点$D$的坐标为$(2,3)$。
【答案】
(1) $m=3$;(2) $B(-1,0)$;(3) $D(2,3)$
【知识点】
二次函数的图象与性质,二次函数与一元二次方程,三角形面积计算
【点评】
本题属于二次函数基础综合题,解题的关键是灵活运用函数图象上点的坐标满足解析式的性质,以及同底等高的三角形面积相等的结论进行转化,解题步骤清晰,是二次函数模块的常规考查题型。
【难度系数】
0.7
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