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電子課本網 第32頁

第32頁

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$解:(1)∵直線y=\frac{1}{2}x+2與x軸交于點A,與y軸交于點C,$
$∴易得A(-4,0),C(0,2).$
$∵拋物線y=-\frac{1}{2}x2+bx+c經過A、C兩點,$
$∴ \begin{cases}{0=-\frac{1}{2}×16-4b+c}\\{2=c}\end{cases}$
$解得b=-\frac{3}{2},c=2\ $
$∴拋物線對應的函數表達式為y=-\frac{1}{2}x2-\frac{3}{2}x+2$
(更多請點擊查看作業(yè)精靈詳解)
$解:(2)①如圖①,$
$過點D作DM⊥x軸,交AC于點M,$
$過點B作BN⊥x軸,交AC于點N.$
$∴DM//BN.$
$∴△DME∽△BNE.$
$∴\frac{DM}{BN}=\frac{DE}{BE}$
$∴\frac{S_{1}}{S_{2}}=\frac{DE}{BE}=\frac{DM}{BN}.$
$在y=-\frac{1}{2}x2-\frac{3}{2}x+2中,$
$令y=0,得-\frac{1}{2}x2-\frac{3}{2}x+2=0,$
$解得x_{1}=-4,x_{2}=1.$
$∴點B的坐標為(1,0).$
$∴易得點N的坐標為(1,\frac{5}{2}).$
$設D(a,-\frac{1}{2}a2-\frac{3}{2}a+2)(-4<a<O).$
$∴易得M(a,\frac{1}{2}a+2)$
$∴\frac{S_{1}}{S_{2}}=\frac{DM}{BN}$
$=\frac{-\frac{1}{2}a2-2a}{\frac{5}{2}}$
$=-\frac{1}{5}(a+2)2+\frac{4}{5}(-4<a<0).$
$∴當a=-2時,\frac{S_{1}}{S_{2}}有最大值,為\frac{4}{5}\ $
$②存在\ $
$∵A(-4,0)、B(1,0)、C(0,2),$
$∴ OA=4,OB=1,OC=2.$
$∴ \frac{OA}{OC}=2,\frac{OC}{OB}=2.$
$又∵∠AOC=∠COB=90°,$
$∴△AOC∽△COB.$
$∴∠ACO=∠ABC.$
$分三種情況討論:$
$(\mathrm {i}) ∵tan∠BAC=\frac{OC}{OA}=\frac{1}{2}≠1,$
$∴∠BAC≠45°.$
$\ ∴ ∠DFC≠2∠BAC.$
$(\mathrm {ii}) 當∠DCF=2∠BAC時,$
$如圖②,作點C關于x軸的對稱點G,$
$連接AG,則∠BAC= ∠GAB, G(0, -2).\ $
$∴ ∠CAG = 2∠BAC.$
$∴∠DCF=∠CAG.$
$∴CD∥/AG.$
$設直線AG對應的函數表達式為$
$y=kx+b'(k≠0).$
$把A(-4,0)、G(0,-2)代入,得$
$\begin{cases}{-4k+b'=0\ } \\ {b'=-2} \end{cases}$
$解得k=-\frac{1}{2},b'=-2\ $
$∴直線AG對應的函數表達式為$
$y=-\frac{1}{2}x-2.$
$易得直線CD對應的函數表達式$
$為y=-\frac{1}{2}x+2.$
$解方程-\frac{1}{2}x+2=-\frac{1}{2}x2-\frac{3}{2}x+2,$
$得x_{1}=0(不合題意,舍去),x_{2}=-2.$
$∴點D的橫坐標為-2.$
$(\mathrm {ii}) 當∠CDF=2∠BAC時,如圖③,$
$作線段AC的垂直平分線交x軸于點P,$
$連接 CP,$
$則 CP=AP.\ $
$∴∠BAC=∠ACP.$
$∴∠CPO=∠BAC+∠ACP=2∠BAC.$
$∴∠CDF=∠CPO.$
$設OP=m,$
$則CP=AP=4-m.$
$在Rt△OCP中,由勾股定理,得$
$OP2+OC2=CP2.$
$∴m2+22=(4-m)2,$
$解得m=\frac{3}{2},$
$即OP=\frac{3}{2}$
$∴tan∠CPO=\frac{OC}{OP}=\frac{4}{3}$
$∴tan∠CDF= \frac{CF}{DF}=\frac{4}{3}\ $
$過點F作FK/x軸,交y軸于點K,$
$過點D作DQ∥y軸,交KF的延長線于點Q,$
$則∠Q=∠FKC=90°.$
$∴∠CFK+∠FCK=90°.\ $
$∵ DF⊥AC,$
$∴∠CFK+∠DFQ=90°.$
$∴∠FCK=∠DFQ.$
$又∵∠FKC=∠Q,$
$∴△FKC∽△DQF.$
$∴\frac{KC}{QF}=\frac{FK}{DQ}=\frac{CF}{FD}=\frac{4}{3}$
$∵QK//x軸,$
$∴△CFK∽△CAO.$
$∴\frac{KC}{OC}=\frac{FK}{AO}$
$∴ \frac{KC}{2}=\frac{FK}{4},$
$即FK=2KC.$
$設QF=3n,$
$則KC=4n,FK=8n,DQ=6n,$
$OK=2-4n.$
$∴D(-11n,2+2n).$
$將點D的坐標代入y=-\frac{1}{2}x2-\frac{3}{2}x+2,得$
$2+2n=-\frac{1}{2}×(-11n)2-\frac{3}{2}×(-11n)+2,$
$解得n_{1}=0(不合題意,舍去),n_{2}=\frac{29}{121}$
$∴-11n=-\frac{29}{11},$
$即點D的橫坐標為-\frac{29}{11}.$
$綜上所述,點D的橫坐標為-2或-\frac{29}{11}$