在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)O是坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)P(m,-1)(m>0).連接OP,將線段OP繞點(diǎn)O按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°得到線段OM,且點(diǎn)M是拋物線y=ax2+bx+c的頂點(diǎn).
(1)若m=1,拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,2),當(dāng)0≤x≤1時(shí),求y的取值范圍;
(2)已知點(diǎn)A(1,0),若拋物線y=ax2+bx+c與y軸交于點(diǎn)B,直線AB與拋物線y=ax2+bx+c有且只有一個(gè)交點(diǎn),請(qǐng)判斷△BOM的形狀,并說(shuō)明理由.
【答案】
分析:(1)分別過(guò)P、M作x、y軸的垂線,設(shè)垂足為Q、N;通過(guò)證△MON≌△OPQ,可求出MN、ON的長(zhǎng),即可得到M點(diǎn)的坐標(biāo);根據(jù)M點(diǎn)的坐標(biāo),即可求出拋物線的解析式;結(jié)合自變量的取值范圍及拋物線的對(duì)稱軸方程即可求得y的取值范圍;
(2)在(1)中已經(jīng)求得M(1,m),可用a、m表示出拋物線的解析式(頂點(diǎn)式),進(jìn)而可求出B點(diǎn)的坐標(biāo);用待定系數(shù)法即可得到直線AB的解析式,聯(lián)立直線AB與拋物線的解析式,由于兩個(gè)函數(shù)只有一個(gè)交點(diǎn),那么所得方程的△=0,由此可求出m、a的關(guān)系式,即可用m表示出B點(diǎn)的坐標(biāo),然后分別求出△BOM的邊長(zhǎng),然后判斷△BOM的形狀.
解答:解:(1)∵線段OP繞點(diǎn)O按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°得到線段OM
∴∠POM=90°,OP=OM
過(guò)點(diǎn)P(m,-1)作PQ⊥x軸于Q,過(guò)點(diǎn)M作MN⊥y軸于N,
∵∠POQ+∠MOQ=90°
∠MON+∠MOQ=90°
∴∠MON=∠POQ
∴∠ONM=∠OQP=90°
∴△MON≌△OPQ
∴MN=PQ=1,ON=OQ=m
∴M(1,m)
∵m=1
∴M(1,1)
∵點(diǎn)M是拋物線y=a(x-1)
2+1
∵拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,2)
∴a=1
∴y=(x-1)
2+1
∴此拋物線開(kāi)口向上,對(duì)稱軸為x=1
∴當(dāng)x=0時(shí),y=2,
當(dāng)x=1時(shí),y=1
∴y的取值范圍為1≤y≤2.
(2)∵點(diǎn)M(1,m)是拋物線y=ax
2+bx+c的頂點(diǎn)
∴可設(shè)拋物線為y=a(x-1)
2+m
∵y=a(x-1)
2+m=ax
2-2ax+a+m
∴B(0,a+m)
又∵A(1,0)
∴直線AB的解析式為y=-(a+m)x+(a+m)
解方程組
得ax
2+(m-a)x=0
∵直線AB與拋物線y=ax
2+bx+c有且只有一個(gè)交點(diǎn),
∴△=(m-a)
2=0
∴m=a
∴B(0,2m).
在Rt△ONM中,由勾股定理得
OM
2=MN
2+ON
2=1+m
2∴BM=OM
∴△BOM是等腰三角形.
點(diǎn)評(píng):此題考查了圖形的旋轉(zhuǎn)變換、全等三角形的判定和性質(zhì)、函數(shù)圖象交點(diǎn)坐標(biāo)的求法以及等腰三角形的判定等知識(shí).