一道数学题,第二小题求详解24.(本题满分12分,每小题各4分)已知:在平面直角坐标系xOy中,二次函数的图像与x轴交于

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  • (2014•上海模拟)已知:在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=mx2+2mx-4(m≠0)的图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,△ABC的面积为12.

    (1)求这个二次函数的解析式;

    (2)点D的坐标为(-2,1),点P在二次函数的图象上,∠ADP为锐角,且tan∠ADP=2,请直接写出点P的横坐标;

    (3)点E在x轴的正半轴上,∠OCE>45°,点O与点O′关于EC所在直线对称,过点O作O′E的垂线,垂足为点N,ON与EC交于点M.若EM•EC=48,求点E的坐标.

    (1)由题意可得:该二次函数图象的对称轴为直线x=-1;

    ∵当x=0时,y=-4,

    ∴点C的坐标为(0,-4),

    ∵S△ABC=

    1

    2

    AB•|yC|=12,

    ∴AB=6.

    又∵点A,B关于直线x=-1对称,

    ∴A点和B点的坐标分别为(-4,0),(2,0).

    ∴4m+4m-4=0,解得m=

    1

    2

    ∴所求二次函数的解析式为y=

    1

    2

    x2+x-4.

    (2)如图,作DF⊥x轴于点F.分两种情况:

    (ⅰ)当点P在直线AD的下方时,如图所示.

    由(1)得点A(-4,0),点D(-2,1),

    ∴DF=1,AF=2.

    在Rt△ADF中,∠AFD=90°,得tan∠ADF=

    AF

    DF

    =2.

    延长DF与抛物线交于点P1,则P1点为所求.

    ∴点P1的坐标为(-2,-4).

    (ⅱ)当点P在直线AD的上方时,延长P1A至点G使得AG=AP1,连接DG,作GH⊥x轴于点H,如图所示.

    可证△GHA≌△P1FA.

    ∴HA=AF,GH=P1F,GA=P1A.

    又∵A(-4,0),P1(-2,-4),

    ∴点G的坐标是(-6,4).

    在△ADP1中,

    DA=

    5

    ,DP1=5,

    AP1=2

    5

    ,

    ∴DA2+AP12=DP12

    ∴∠DAP1=90°.

    ∴DA⊥GP1.

    ∴DG=DP1.

    ∴∠ADG=∠ADP1.

    ∴tan∠ADG=tan∠ADP1=2.

    设DG与抛物线的交点为P2,则P2点为所求.

    作DK⊥GH于点K,作P2S∥GK交DK于点S.

    设P2点的坐标为(x,

    1

    2

    x2+x-4),

    则P2S=

    1

    2

    x2+x-4-1=

    1

    2

    x2+x-5,DS=-2-x.

    P2S

    GK

    =

    DS

    DK

    ,GK=3,DK=4,得

    1

    2

    x2+x−5

    3

    =

    −2−x

    4

    整理,得2x2+7x-14=0.

    解得x=

    −7±

    161

    4

    ∵P2点在第二象限,

    ∴P2点的横坐标为x=

    −7−

    161

    4

    (舍正).

    综上,P点的横坐标为-2或

    −7−

    161

    4

    (3)如图,连接OO′,交CE于T.连接CO′.

    ∵点O与点CO′关于EC所在直线对称,

    ∴OO′⊥CE,∠OCE=∠O′CE,∠CO′E=∠COE=90°,

    O′C⊥O′E.

    ∵ON⊥O′E,

    ∴O′C∥ON.

    ∴∠OMC=∠O′CE=∠OCE.

    ∴OC=OM.

    ∴CT=MT.

    ∵在Rt△ETO中,∠ETO=90°,cos∠OEC=

    ET

    OE

    ,

    在Rt△COE中,∠COE=90°,cos∠OEC=

    OE

    EC

    ,

    OE

    EC

    =

    ET

    OE

    ∴OE2=ET•EC

    =(EM+TM)•EC

    =EM•EC+TM•EC

    =48+TM•EC.

    同理OC2=CT•EC=TM•EC=16.

    ∴OE2=48+16=64.

    ∵OE>0,

    ∴OE=8.

    ∵点E在x轴的正半轴上,

    ∴E点的坐标为(8,0).