Question

已知二次函數(shù)的圖象與x軸交于點A（-1，0）和點B（3，0），且與直線y=kx-4交y軸于點C．
（1）求這個二次函數(shù)的解析式；
（2）如果直線y=kx-4經(jīng)過二次函數(shù)的頂點D，且與x軸交于點E，△AEC的面積與△BCD的面積是否相等？如果相等，請給出證明；如果不相等，請說明理由；
（3）求sin∠ACB的值．

Answer 1

解：（1）∵y=kx-4，
∴當(dāng)x=0時，y=-4，即C點坐標(biāo)為（0，-4）．
設(shè)經(jīng)過點A（-1，0）和點B（3，0）的二次函數(shù)的解析式為y=a（x+1）（x-3），
將C（0，-4）代入，得-4=-3a，
解得a=，
∴這個二次函數(shù)的解析式為y=（x+1）（x-3），即y=x²-x-4；

（2）△AEC的面積與△BCD的面積相等，理由如下：
∵y=x²-x-4=（x-1）²-，
∴對稱軸為直線x=1，頂點D的坐標(biāo)為（1，-）．
將D（1，-）代入y=kx-4，
得-=k-4，解得k=-，
∴y=-x-4，
當(dāng)y=0時，-x-4=0，解得x=-3，
∴E點坐標(biāo)為（-3，0），AE=2，
∴△AEC的面積=AE•OC=×2×4=4．
設(shè)直線BC與拋物線的對稱軸交于點F，如圖，
易求直線BC的解析式為y=x-4，
當(dāng)x=1時，y=×1-4=-，
∴F點坐標(biāo)為（1，-），DF=--（-）=，
∴△BCD的面積=DF•OB=××3=4，
∴△AEC的面積與△BCD的面積相等；

（3）如圖，過點A作AG⊥BC于G．
∵A（-1，0），B（3，0），C（0，-4），
∴AB=4，OC=4，BC==5，AC==．
∵△ABC的面積=AB•OC=BC•AG，
∴AG==，
∴sin∠ACB===．
分析：（1）先求出直線y=kx-4與y軸的交點C的坐標(biāo)，再設(shè)經(jīng)過點A（-1，0）和點B（3，0）的二次函數(shù)的解析式為y=a（x+1）（x-3），然后將C點坐標(biāo)代入，運用待定系數(shù)法即可求出這個二次函數(shù)的解析式為y=x²-x-4；
（2）先利用配方法求出二次函數(shù)y=x²-x-4的頂點D的坐標(biāo)，再將D點坐標(biāo)代入y=kx-4，求出k的值，得到直線CD的解析式，再求出CD與x軸交點E的坐標(biāo)，根據(jù)三角形面積公式可得△AEC的面積=AE•OC=4；設(shè)直線BC與拋物線的對稱軸交于點F，運用待定系數(shù)法求出直線BC的解析式，令x=1，求出y的值，得到F點坐標(biāo)及DF的長度，根據(jù)三角形面積公式可得△BCD的面積=DF•OB=4，從而得出△AEC的面積與△BCD的面積相等；
（3）過點A作AG⊥BC于G，易得AB=4，OC=4，運用勾股定理求出BC=5，AC=，根據(jù)三角形面積公式得出△ABC的面積=AB•OC=BC•AG，則AG==，在Rt△ACG中根據(jù)三角函數(shù)的定義即可求出sin∠ACB的值．
點評：本題是二次函數(shù)的綜合題型，其中涉及到的知識點有運用待定系數(shù)法求一次函數(shù)、二次函數(shù)的解析式，拋物線的頂點坐標(biāo)，三角形的面積，勾股定理，銳角三角函數(shù)的定義，綜合性較強(qiáng)，難度適中．