Question

【題目】如圖1，拋物線(xiàn)y＝ax2+bx+c的頂點(diǎn)（0，5），且過(guò)點(diǎn)（﹣3，），先求拋物線(xiàn)的解析式，再解決下列問(wèn)題：

（應(yīng)用）問(wèn)題1，如圖2，線(xiàn)段AB＝d（定值），將其彎折成互相垂直的兩段AC、CB后，設(shè)A、B兩點(diǎn)的距離為x，由A、B、C三點(diǎn)組成圖形面積為S，且S與x的函數(shù)關(guān)系如圖所示（拋物線(xiàn)y＝ax2+bx+c上MN之間的部分，M在x軸上）：

（1）填空：線(xiàn)段AB的長(zhǎng)度d＝　 　；彎折后A、B兩點(diǎn)的距離x的取值范圍是　 　；若S＝3，則是否存在點(diǎn)C，將AB分成兩段（填“能”或“不能”）　 　；若面積S＝1.5時(shí)，點(diǎn)C將線(xiàn)段AB分成兩段的長(zhǎng)分別是　 　；

（2）填空：在如圖1中，以原點(diǎn)O為圓心，A、B兩點(diǎn)的距離x為半徑的⊙O；畫(huà)出點(diǎn)C分AB所得兩段AC與CB的函數(shù)圖象（線(xiàn)段）；設(shè)圓心O到該函數(shù)圖象的距離為h，則h＝　 　，該函數(shù)圖象與⊙O的位置關(guān)系是　 　．

（提升）問(wèn)題2，一個(gè)直角三角形斜邊長(zhǎng)為c（定值），設(shè)其面積為S，周長(zhǎng)為x，證明S是x的二次函數(shù)，求該函數(shù)關(guān)系式，并求x的取值范圍和相應(yīng)S的取值范圍．

Answer 1

【答案】拋物線(xiàn)的解析式為：y＝﹣x2+5；（1）20＜x＜2，不能，+和﹣；（2），相離或相切或相交；（3）相應(yīng)S的取值范圍為S＞c2．

【解析】

將頂點(diǎn)（0，5）及點(diǎn)（﹣3，）代入拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)式即可求出其解析式；

（1）由拋物線(xiàn)的解析式先求出點(diǎn)M的坐標(biāo)，由二次函數(shù)的圖象及性質(zhì)即可判斷d的值，可由d的值判斷出x的取值范圍，分別將S＝3和1．5代入拋物線(xiàn)解析式，即可求出點(diǎn)C將線(xiàn)段AB分成兩段的長(zhǎng)；

（2）設(shè)AC＝y，CB＝x，可直接寫(xiě)出點(diǎn)C分AB所得兩段AC與CB的函數(shù)解析式，并畫(huà)出圖象，證△OPM為等腰直角三角形，過(guò)點(diǎn)O作OH⊥PM于點(diǎn)H，則OH＝PM＝，分情況可討論出AC與CB的函數(shù)圖象（線(xiàn)段PM）與⊙O的位置關(guān)系；

（3）設(shè)直角三角形的兩直角邊長(zhǎng)分別為a，b，由勾股定理及完全平公式可以證明S是x的二次函數(shù)，并可寫(xiě)出x的取值范圍及相應(yīng)S的取值范圍．

解：∵拋物線(xiàn)y＝ax2+bx+c的頂點(diǎn)（0，5），

∴y＝ax2+5，

將點(diǎn)（﹣3，）代入，

得＝a×（﹣3）2+5，

∴a＝ ，

∴拋物線(xiàn)的解析式為：y＝ ；

（1）∵S與x的函數(shù)關(guān)系如圖所示（拋物線(xiàn)y＝ax2+bx+c上MN之間的部分，M在x軸上），

在y＝，當(dāng)y＝0時(shí)，x1＝2，x2＝﹣2，

∴M（2，0），

即當(dāng)x＝2時(shí)，S＝0，

∴d的值為2；

∴彎折后A、B兩點(diǎn)的距離x的取值范圍是0＜x＜2；

當(dāng)S＝3 時(shí)，設(shè)AC＝a，則BC＝2﹣a，

∴a（2﹣a）＝3，

整理，得a2﹣2a+6＝0，

∵△＝b2﹣4ac＝﹣4＜0，

∴方程無(wú)實(shí)數(shù)根；

當(dāng)S＝1.5時(shí)，設(shè)AC＝a，則BC＝2﹣a，

∴a（2﹣a）＝1.5，

整理，得a2﹣2a+3＝0，

解得，

∴當(dāng)a＝時(shí)，2﹣a＝，

當(dāng)a＝時(shí)，2﹣a＝，

∴若面積S＝1.5時(shí)，點(diǎn)C將線(xiàn)段AB分成兩段的長(zhǎng)分別是和；

故答案為：2，0＜x＜2，不能，和；

（2）設(shè)AC＝y，CB＝x，

則y＝﹣x+2，如圖1所示的線(xiàn)段PM，

則P（0，2），M（2，0），

∴△OPM為等腰直角三角形，

∴PM＝OP＝2，

過(guò)點(diǎn)O作OH⊥PM于點(diǎn)H，

則OH＝PM＝，

∴當(dāng)0＜x＜時(shí)，AC與CB的函數(shù)圖象（線(xiàn)段PM）與⊙O相離；

當(dāng)x＝時(shí)，AC與CB的函數(shù)圖象（線(xiàn)段PM）與⊙O相切；

當(dāng)＜x＜2時(shí)，AC與CB的函數(shù)圖象（線(xiàn)段PM）與⊙O相交；

故答案為：，相離或相切或相交；

（3）設(shè)直角三角形的兩直角邊長(zhǎng)分別為a，b，

則 ，

∵（a+b）2＝a2+b2+2ab，

∴（x﹣c）2＝c2+2ab，

∴，

即S＝，

∴x的取值范圍為：x＞c，

則相應(yīng)S的取值范圍為S＞．