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九年级数学solution一般
题目
如图11,抛物线y=ax2+bx+3(a0)y=ax^{2}+bx+3\left(a\neq 0\right)xx轴交于A(1,0)A\left(-1,0\right),B(3,0)B\left(3,0\right)两点,与yy轴交于点CC.
(1)(1)求抛物线的解析式;
(2)(2)PP在抛物线上,点QQxx轴上,以BB,CC,PP,QQ为顶点的四边形为平行四边形,求点PP的坐标;
(3)(3)如图22,抛物线顶点为DD,对称轴与xx轴交于点EE,过点K(1,3)K\left(1,3\right)的直线(直线KDKD除外)与抛物线交于GG,HH两点,直线DGDG,DHDH分别交xx轴于点MM,NN.试探究EMENEM\cdot EN是否为定值,若是,求出该定值;若不是,说明理由.
知识点:待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的应用、平行四边形的性质、相似三角形的性质I、相似三角形的判定I、三角形的面积、相似三角形的判定与性质章节:未标注

答案与解析

答案

(1)由题意得,抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x3)=a(x22x3)y=a\left(x+1\right)\left(x-3\right)=a(x^{2}-2x-3)

3a=3-3a=3

则抛物线的表达式为:y=x2+2x+3y=-x^{2}+2x+3

(2)(2)设点PP的坐标为:(m(mm2+2m+3)-m^{2}+2m+3),点Q(x,0)Q\left(x,0\right)

BCBCBPBP为对角线时,由中点坐标公式得:3=m2+2m+33=-m^{2}+2m+3

解得:m=0(舍去)m=0(舍去)22

则点P(2,3)P\left(2,3\right)

BQBQ为对角线时,同理可得:0=m2+2m+3+30=-m^{2}+2m+3+3

解得:m=1±7m=1\pm \sqrt{7}

则点PP的坐标为:(2,3)\left(2,3\right)(1+7(1+\sqrt{7}3)-3)(17(1-\sqrt{7}3)-3)

(3)(3)是定值,理由:

直线GHGH过点(1,3)\left(1,3\right),故设直线GHGH的表达式为:y=k(x1)+3y=k\left(x-1\right)+3

设点GGHH的坐标分别为:(m(mm2+2m+3)-m^{2}+2m+3),点N(nN(nn2+2n+3)-n^{2}+2n+3)

联立y=k(x1)+3y=k\left(x-1\right)+3y=x2+2x+3y=-x^{2}+2x+3并整理得:x2+(k2)xk=0x^{2}+\left(k-2\right)x-k=0

m+n=2km+n=2-kmn=kmn=-k

由点GGDD的坐标得,直线GDGD的表达式为:y=(m1)(x1)+4y=-\left(m-1\right)\left(x-1\right)+4

y=0y=0,则x=1+4m1x=1+\frac{4}{m-1},即点M(1+4m1M(1+\frac{4}{m-1}0)0)

EM=114m1=4m1EM=1-1-\frac{4}{m-1}=-\frac{4}{m-1}

同理可得,EN=4n1EN=\frac{4}{n-1}

EMEN=4m1×4n1=16(m1)(n1)=16mn(m+n)+1=16k+k2+1=16EM\cdot EN=-\frac{4}{m-1}\times \frac{4}{n-1}=-\frac{16}{(m-1)(n-1)}=\frac{-16}{mn-(m+n)+1}=\frac{-16}{-k+k-2+1}=16.

解析

(1)由题意得,抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x3)=a(x22x3)y=a\left(x+1\right)\left(x-3\right)=a(x^{2}-2x-3)

3a=3-3a=3

则抛物线的表达式为:y=x2+2x+3y=-x^{2}+2x+3

(2)(2)设点PP的坐标为:(m(mm2+2m+3)-m^{2}+2m+3),点Q(x,0)Q\left(x,0\right)

BCBCBPBP为对角线时,由中点坐标公式得:3=m2+2m+33=-m^{2}+2m+3

解得:m=0(舍去)m=0(舍去)22

则点P(2,3)P\left(2,3\right)

BQBQ为对角线时,同理可得:0=m2+2m+3+30=-m^{2}+2m+3+3

解得:m=1±7m=1\pm \sqrt{7}

则点PP的坐标为:(2,3)\left(2,3\right)(1+7(1+\sqrt{7}3)-3)(17(1-\sqrt{7}3)-3)

(3)(3)是定值,理由:

直线GHGH过点(1,3)\left(1,3\right),故设直线GHGH的表达式为:y=k(x1)+3y=k\left(x-1\right)+3

设点GGHH的坐标分别为:(m(mm2+2m+3)-m^{2}+2m+3),点N(nN(nn2+2n+3)-n^{2}+2n+3)

联立y=k(x1)+3y=k\left(x-1\right)+3y=x2+2x+3y=-x^{2}+2x+3并整理得:x2+(k2)xk=0x^{2}+\left(k-2\right)x-k=0

m+n=2km+n=2-kmn=kmn=-k

由点GGDD的坐标得,直线GDGD的表达式为:y=(m1)(x1)+4y=-\left(m-1\right)\left(x-1\right)+4

y=0y=0,则x=1+4m1x=1+\frac{4}{m-1},即点M(1+4m1M(1+\frac{4}{m-1}0)0)

EM=114m1=4m1EM=1-1-\frac{4}{m-1}=-\frac{4}{m-1}

同理可得,EN=4n1EN=\frac{4}{n-1}

EMEN=4m1×4n1=16(m1)(n1)=16mn(m+n)+1=16k+k2+1=16EM\cdot EN=-\frac{4}{m-1}\times \frac{4}{n-1}=-\frac{16}{(m-1)(n-1)}=\frac{-16}{mn-(m+n)+1}=\frac{-16}{-k+k-2+1}=16.

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