关于x的二次函数y=-x2+(k2-4)x+2k-2以y轴为对称轴,且与y轴的交点在x轴上方.
(1)求此抛物线的解析式,并在直角坐标系中画出函数的草图;
(2)设A是y轴右侧抛物线上的一个动点,过点A作AB垂直x轴于点B,再过点A作x轴的平行线交抛物线于点D,过D点作DC垂直x轴于点C, 得到矩形ABCD.设矩形ABCD的周长为l,点A的横坐标为x,试求l关于x的函数关系式;
(3)当点A在y轴右侧的抛物线上运动时,矩形ABCD能否成为正方形.若能,请求出此时正方形的周长;若不能,请说明理由.
解:(1)根据题意得:k2-4=0
∴k=±2
当k=2时,2k-2=2>0
当k=-2时,2k-2=-6<0
又抛物线与y轴的交点在x轴上方
∴k=2
∴抛物线的解析式为:y=-x2+2
函数的草图如图所示:
(2)令-x2+2=0,得x=±![]()
当0<x<
时,A1D1=2x,A1B1=-x2+2
∴l=2(A1B1+A1D1)=-2x2+4x+4
当x>
时,A2D2=2x
A2B2=-(-x2+2)=x2-2
∴l=2(A2B2+A2D2)=2x2+4x-4
∴l关于x的函数关系式是:
| |
(3)解法①:当0<x<
时,令A1B1=A1D1
得x2+2x-2=0
解得x=-1-
(舍),或x=-1+
将x=-1+
代入l=-2x2+4x+4
得l=8
-8
当x>
时,A2B2=A2D2
得x2-2x-2=0
解得x=1-
(舍),或x=1+
将x=1+
代入l=2x2+4x-4
得l=8
+8
综上所述,矩形ABCD能成为正方形,且
当x=-1+
时,正方形的周长为8
-8;
当x=1+
时,正方形的周长为8
+8.
解法②:当0<x<
时,同“解法①”可得x=-1+
∴正方形的周长l=4A1D1=8x=8
-8
当x>
时,同“解法①”可得x=1+
∴正方形的周长l=4A2D2=8x=8
+8
综上所述,矩形ABCD能成为正方形,且
当x=-1+
时,正方形的周长为8
-8;
当x=1+
时,正方形的周长为8
+8.
解法③:∵点A在y轴右侧的抛物线上
∴当x>0时,且点A的坐标为(x,-x2+2)
令AB=AD,则
=2x
∴-x2+2=2x ①
或-x2+2=-2x ②
由①解得x=-1-
(舍),或x=-1+![]()
由②解得x=1-
(舍),或x=1+![]()
又l=8x
∴当x=-1+
时,l=8
-8;
当x=1+
时,l=8
+8
综上所述,矩形ABCD能成为正方形,且
当x=-1+
时,正方形的周长为8
-8;
当x=1+
时,正方形的周长为8
+8.
科目:初中数学 来源: 题型:
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科目:初中数学 来源:2012届山东省济宁地区九年级第一学期期中考试数学试卷 题型:解答题
已知关于x的二次函数y=x2-2kx+k2+3k-6,若该函数图象的顶点在第四象限,求k的取值范围
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