已知拋物線y=x2-(2m-1)x+4m-6.
(1)試說明對于每一個實數(shù)m,拋物線都經(jīng)過x軸上的一個定點(diǎn)A;
(2)設(shè)拋物線與x軸的另一個交點(diǎn)為B(A、B不重合),頂點(diǎn)為C,若△ABC為直角三角形,試求m的值;
(3)在滿足(2)的條件時,若點(diǎn)B在點(diǎn)A的左側(cè),試問:拋物線上是否存在點(diǎn)D,使得以A、B、C、D為頂點(diǎn)的四邊形是梯形?若存在,求出D點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,說明理由.
分析:(1)令x
2-(2m-1)x+4m-6=0,利用求根公式可解得:x
1=2m-3,x
2=2,所以對于每一個實數(shù)m,拋物線都經(jīng)過x軸上的一個定點(diǎn)A(2,0).
(2)根據(jù)拋物線的對稱性且△ABC為直角三角形,可得△ABC為等腰直角三角形且∠ACB=90°,過點(diǎn)C作CP⊥AB于P,則
CP=AB,利用拋物線y=x
2-(2m-1)x+4m-6的頂點(diǎn)公式可知,頂點(diǎn)為
C(,
),可得4m
2-20m+25=10-4m,解得
m1=,
m2=(舍去)或4m
2-20m+25=4m-10,
m3=,
m4=(舍去),綜合可得:m的值為
或
.
(3)先求得拋物線方程為y=x
2-2x,設(shè)存在點(diǎn)D,使得以A、B、C、D為頂點(diǎn)的四邊形是梯形,
i)若BD∥AC,設(shè)直線AC方程為y=k
1x+b
1,把A、C坐標(biāo)代入直線方程得,直線AC方程為y=x-2,直線BD方程為y=x,聯(lián)立方程組可求得交點(diǎn)坐標(biāo)為D(3,3).
ii)若AD∥BC,由于直線BC方程為y=-x,所以,可設(shè)直線AD的方程為y=-x+b
2,把A(-2,0)代入得,y=-x+2,聯(lián)立方程組可求得交點(diǎn)坐標(biāo)為D(-1,3).
所以拋物線上存在點(diǎn)D(3,3)或D(-1,3),使得以為A、B、C、D為頂點(diǎn)的四邊形是梯形.
解答:解:(1)令x
2-(2m-1)x+4m-6=0,
有求根公式解得:x
1=2m-3,x
2=2
∴對于每一個實數(shù)m,拋物線都經(jīng)過x軸上的一個定點(diǎn)A(2,0);
(2)根據(jù)拋物線的對稱性且△ABC為直角三角形,可得△ABC為等腰直角三角形且∠ACB=90°如圖,
過點(diǎn)C作CP⊥AB于P,則
CP=AB,
∵拋物線y=x
2-(2m-1)x+4m-6的頂點(diǎn)
為
C(,
)∴
CP=||,
AB=|(2m-3)-2|=||||=||∴4m
2-20m+25=10-4m
m1=,
m2=(舍去)
或4m
2-20m+25=4m-10
m3=,
m4=(舍去)
綜上可得:m的值為
或
(3)依題意得:m=1.5,此時拋物線方程為y=x
2-2x
設(shè)存在點(diǎn)D,使得以A、B、C、D為頂點(diǎn)的四邊形是梯形,
i)若BD∥AC,設(shè)直線AC方程為y=k
1x+b
1,
把A、C坐標(biāo)代入直線方程得,
解得
∴直線AC方程為y=x-2
∴直線BD方程為y=x
由
得
∴D(3,3)
ii)若AD∥BC,由于直線BC方程為y=-x,
所以,可設(shè)直線AD的方程為y=-x+b
2,
把A(-2,0)代入得,0=-2+b
2,
∴b
2=2,∴y=-x+2.
∴
解得
.
∴D(-1,3)
綜上可得:拋物線上存在點(diǎn)D(3,3)或D(-1,3),使得以為A、B、C、D為頂點(diǎn)的四邊形是梯形.
點(diǎn)評:本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,其中涉及到的知識點(diǎn)有待定系數(shù)法求函數(shù)解析式和梯形的性質(zhì),函數(shù)圖象交點(diǎn)的意義等.要熟練掌握才能靈活運(yùn)用.