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如图所示 已知二次函数y=ax2+bx-1(a≠0)的图象过点A(2 0)和B(4 3) l为过点

时间:2021-04-26 13:35:19

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如图所示 已知二次函数y=ax2+bx-1(a≠0)的图象过点A(2 0)和B(4 3) l为过点

问题补充:

如图所示,已知二次函数y=ax2+bx-1(a≠0)的图象过点A(2,0)和B(4,3),l为过点(0,-2)且与x轴平行的直线,P(m,n)是该二次函数图象上的任意一点,过P作PH⊥l,H为垂足.

(1)求二次函数y=ax2+bx-1(a≠0)的解析式;

(2)请直接写出使y<0的对应的x的取值范围;

(3)对应当m=0,m=2和m=4时,分别计算|PO|2和|PH|2的值.由此观察其规律,并猜想一个结论,证明对于任意实数m,此结论成立;

(4)试问是否存在实数m可使△POH为正三角形?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.

答案:

解:(1)∵二次函数y=ax2+bx-1(a≠0)的图象过点A(2,0)和B(4,3),

∴,

解得a=,b=0,

∴二次函数的解析式为y=x2-1;

(2)令y=x2-1=0,

解得x=-2或x=2,

由图象可知当-2<x<2时y<0;

(3)当m=0时,|PO|2=1,|PH|2=1;

当m=2时,P点的坐标为(2,0),|PO|2=4,|PH|2=4,

当m=4时,P点的坐标为(4,3),|PO|2=25,|PH|2=25,

由此发现|PO|2=|PH|2,

设P点坐标为(m,n),即n=m2-1

|OP|=,

|PH|2=n2+4n+4=n2+m2,

故对于任意实数m,|PO|2=|PH|2;

(4)由(3)知OP=PH,只要OH=OP成立,△POH为正三角形,

设P点坐标为(m,n),|OP|=,

|OH|=,

|OP|=|OH|,即n2=4,解得n=±2,

当n=-2时,n=m2-1不符合条件,

故n=2,m=±2时可使△POH为正三角形.

解析分析:(1)根据二次函数y=ax2+bx-1(a≠0)的图象过点A(2,0)和B(4,3),待定系数法求出a和b的值,抛物线的解析式即可求出;

(2)令y=ax2+bx-1=0,解出x的值,进而求出使y<0的对应的x的取值范围;

(3)分别求出当m=0,m=2和m=4时,分别计算|PO|2和|PH|2的值.然后观察其规律,再进行证明;

(4)由(3)知OP=PH,只要OH=OP成立,△POH为正三角形,求出|OP|、|OH|含有m和n的表达式,令两式相等,求出m和n的值.

点评:本题主要考查二次函数的综合题,解答本题的关键是熟练掌握二次函数的图形特征和性质,特别是(3)问的解答很关键,是解答(4)问的垫脚石,此题难度一般.

如图所示 已知二次函数y=ax2+bx-1(a≠0)的图象过点A(2 0)和B(4 3) l为过点(0 -2)且与x轴平行的直线 P(m n)是该二次函数图象上的任意

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