Question

【題目】在平面直角坐標(biāo)系中，點(diǎn)A是y軸上一點(diǎn)，其坐標(biāo)為（0，6），點(diǎn)B在x軸的正半軸上．點(diǎn)P，Q均在線段AB上，點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m，點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)大于m，在△PQM中，若PM∥x軸，QM∥y軸，則稱△PQM為點(diǎn)P，Q的“肩三角形．

（1）若點(diǎn)B坐標(biāo)為（4，0），且m＝2，則點(diǎn)P，B的“肩三角形”的面積為　 　；

（2）當(dāng)點(diǎn)P，Q的“肩三角形”是等腰三角形時(shí)，求點(diǎn)B的坐標(biāo)；

（3）在（2）的條件下，作過O，P，B三點(diǎn)的拋物線y＝ax2+bx+c

①若M點(diǎn)必為拋物線上一點(diǎn)，求點(diǎn)P，Q的“肩三角形”面積S與m之間的函數(shù)關(guān)系式，并寫出自變量m的取值范圍．

②當(dāng)點(diǎn)P，Q的“肩三角形”面積為3，且拋物線y＝ax2+bx+c與點(diǎn)P，Q的“肩三角形”恰有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)，直接寫出m的取值范圍．

Answer 1

【答案】（1）3；（2）（6，0）；（3）①S＝2m2﹣12m+18（0＜m＜3）；②m＝3﹣或3≤m≤6﹣．

【解析】

（1）先利用待定系數(shù)法求出直線AB解析式，進(jìn)而可得點(diǎn)P、M坐標(biāo)，然后根據(jù)三角形的面積公式求解即可；

（2）根據(jù)題意可得MP＝MQ，∠PMQ＝90°，進(jìn)而可得OB與OA的關(guān)系，問題即得解決；

（3）①因?yàn)?/span>M點(diǎn)必為拋物線上一點(diǎn)，所以可先確定自變量m取值范圍，然后利用待定系數(shù)法求出直線AB的表達(dá)式，由拋物線y＝ax2+bx+c經(jīng)過O，B兩點(diǎn)，根據(jù)拋物線的對(duì)稱性可確定拋物線的對(duì)稱軸，設(shè)出點(diǎn)P的坐標(biāo)后即得點(diǎn)Q的坐標(biāo)，進(jìn)而可求得PM的長(zhǎng)，進(jìn)一步即可求出S與m之間的函數(shù)關(guān)系式；

②當(dāng)點(diǎn)P在對(duì)稱軸左側(cè)，利用①中的關(guān)系式即可求出m的值；當(dāng)點(diǎn)P在對(duì)稱軸上或?qū)ΨQ軸右側(cè)時(shí)，由“肩三角形”面積為3可求出PQ的長(zhǎng)，于是可用m的代數(shù)式表示出Q、M的坐標(biāo)，進(jìn)一步即得關(guān)于m的不等式組，解不等式組即得結(jié)果.

解：（1）如圖1，∵A（0，6），B（4，0），

∴直線AB解析式為y＝﹣x+6，

∵m＝2，∴P（2，3），

∵PM∥x軸，BM∥y軸，

∴M（4，3），∠PMB＝90°，

∴PM＝2，BM＝3，

∴點(diǎn)P，B的“肩三角形”△PBM的面積＝PMBM＝×2×3＝3；

（2）如圖2，根據(jù)題意，得MP＝MQ，∠PMQ＝90°，

∴∠MPQ＝45°，

∴∠ABO＝45°，

∴OB＝OA＝6，

∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為（6，0）；

（3）如圖3，①因?yàn)?/span>M點(diǎn)必為拋物線上一點(diǎn)，所以自變量m取值范圍為：0＜m＜3，

由（2）易得，直線AB的表達(dá)式為y＝6﹣x，

∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為（m，6﹣m），

∵拋物線y＝ax2+bx+c經(jīng)過O，B兩點(diǎn)，

∴拋物線的對(duì)稱軸為直線x＝3，

∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為（6﹣m，6﹣m），

∴PM＝（6﹣m）﹣m＝6﹣2m，

S＝PM2＝×（6﹣2m）2＝2m2﹣12m+18（0＜m＜3）；

②當(dāng)點(diǎn)P在對(duì)稱軸左側(cè)，即0＜＜3時(shí)，∵點(diǎn)P，Q的“肩三角形”面積為3，

由①得：2m2﹣12m+18＝3，解得：m＝3﹣（已舍去不合題意的）；

當(dāng)點(diǎn)P在對(duì)稱軸上或?qū)ΨQ軸右側(cè)，即3≤m＜6時(shí)，由點(diǎn)P，Q的“肩三角形”面積為3可得PM＝，

∴M（m+，6﹣m），Q（m+，6﹣﹣m）

∵拋物線＝ax2+bx+c與點(diǎn)P，Q的“肩三角形”恰有兩個(gè)交點(diǎn)，

∴，解得：3≤m≤6﹣，

綜上所述，m的取值范圍為：m＝3﹣或3≤m≤6﹣．