已知抛物线y=-x2+(m-4)x+2m+4与x轴交于点A(x1,0)、B(x2,0)两点,与y轴交于点C,且x1<x2,x1+2x2=0.若点A关于y轴的对称点是点D.
(1)求过点C、B、D的抛物线的解析式;
(2)若P是(1)中所求抛物线的顶点,H是这条抛物线上异于点C的另一点,且△HBD与△CBD的面积相等,求直线PH的解析式.
分析:(1)因为二次函数的二次项系数a=-1<0,故抛物线开口向下,由图象于x轴有两个交点可知,抛物线顶点的纵坐标大于0,令y=0,即-x2+(m-4)x+2m+4=0,根据一元二次方程根与系数的关系,及二次函数图象的特点列出方程及不等式组,即可求出A,B,C三点的坐标.由点A与点D关于y轴对称,可求出D点的坐标,用待定系数法即可求出经过C、B、D的抛物线的解析式.
(2)根据(1)中所得抛物线的解析式可求出抛物线的顶点坐标P,因为△HBD与△CBD同底,且其面积相等,故设点H的坐标为H(x0,y0),则|y0|=8,因为抛物线的顶点坐标为P(-1,9),所以点H只能在x轴的上方,故y0=8,代入(1)中所得抛物线的解析式即可求出H点的坐标,再用待定系数法即可求出直线PH的解析式.
解答:解:(1)由题意得:
| x1+2x2=0① | x1+x2=m-4② | x1x2=-2m-4③ | (m-4)2+4(2m+4)=m2+32>0 |
| |
由①②得:x
1=2m-8,x
2=-m+4,
将x
1、x
2代入③得:(2m-8)(-m+4)=-2m-4,
整理得:m
2-9m+14=0.
∴m
1=2,m
2=7
∵x
1<x
2∴2m-8<-m+4
∴m<4
∴m
2=7(舍去)
∴x
1=-4,x
2=2,点C的纵坐标为:2m+4=8
∴A、B、C三点的坐标分别是A(-4,0)、B(2,0)、C(0,8)
又∵点A与点D关于y轴对称
∴D(4,0)
设经过C、B、D的抛物线的解析式为:y=a(x-2)(x-4)
将C(0,8)代入上式得:8=a(0-2)(0-4)
∴a=-1,
∴所求抛物线的解析式为:y=-x
2-6x+8.
(2)∵y=-x
2-6x+8=-(x+3)
2+17,
∴顶点P(-3,17)
设点H的坐标为H(x
0,y
0)
∵△BCD与△HBD的面积相等
∴|y
0|=8
∵点H只能在x轴的上方,
故y
0=8
将y
0=8代入y=-x
2-6x+8中得:x
0=6或x
0=0(舍去)
∴H(6,8)
设直线PH的解析式为:y=kx+b得:
,
解得:
.
∴直线PH的解析式为:y=3x-10.
点评:此题比较复杂,综合考查了二次函数与一元二次方程的关系,及二次函数与一次函数图象上点的坐标特征,是一道难度适中的题目.