拋物線與線段的交點如何確定

拋物線與線段的交點如何確定

九年級下期中考試第24題:

如圖,直線y=-2x+6與x軸、y軸分別交於點A、點B,兩動點D、C同時從點O分別沿著x軸、y軸正方向運動(點C運動到點B時停止,同時點D停止運動),動點D、C的運動速度分別是2個單位長度/秒和1個單位長度/秒,設運動時間為t秒.以點A為頂點的拋物線y=ax²+bx+c經過點C,過點C作x軸的平行線,與拋物線的另一個交點為點G,與AB交於點E.

(1)填空:點A座標( ___,____ ),點B座標(____ ,____ );

(2)求證:點G在某條定直線上運動;

(3)在動點D、C移動的過程中,△DOC與△BCE是否相似?請說明理由;

(4)連接DG.若拋物線y=ax²+bx+c與線段DG有且只有一個公共點,求t的取值範圍.

拋物線與線段的交點如何確定

解析:第(1)小題填空結果A(3,0),B(0,6);

第(2)小題,由拋物線的軸對稱性,得出點G與點C關於x=3軸對稱,從而寫出G(6,t),可知它在直線x=6上;

(3)根據點C和點D的運動速度,容易得到OD=2OC,即△DOC是一個直角三角形,且兩直角邊的比為1:2,而△BCE恰好也是一個直角三角形,因此只需要確定它的兩條直角邊之比也為1:2即可,突破口可選擇∠AOB的正切,或平行線間的"A"型相似。

(4)本題難點所在,注意到條件中拋物線與線段DG有且只有一個公共點,已經知道拋物線經過點G了,我們只需要判斷另一個交點是否與G重合,或是否在線段DG上即可。

由常規思路,用含t的式子表示出直線DG的解析式和二次函數解析式,然後聯立,這個方程可用因式分解法求解,得出的兩個根中有一個即為點G座標。

拋物線與線段的交點如何確定

我們將目光放在另一個交點座標上,第一種情況是它與點G重合,通常稱這種情況為拋物線與直線“相切”,如下圖所示:

拋物線與線段的交點如何確定

第二種情況是交點不與G重合,那麼較為複雜,它可能在哪裡呢?我們不妨以第一種情況為分界點,注意觀察直線與拋物線“相切”時點D的位置,當點D到達分界點之前,另一個交點在線段DG上,到達分界點之後,另一個交點不在線段DG上,分別如下圖所示:

拋物線與線段的交點如何確定

拋物線與線段的交點如何確定

此類動點問題中,涉及到拋物線與線段的交點,一定要注意交點範圍,基於直線與拋物線的相交情形,我們通常討論另一個交點是否在線段上即可。


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