题目
yt B-|||-C A-|||-0如图,抛物线y=ax2+c经过正方形OABC的三个顶点A,B,C,点B在y轴上,则ac的值为( )A. -1B. -2C. -3D. -4
如图,抛物线y=ax2+c经过正方形OABC的三个顶点A,B,C,点B在y轴上,则ac的值为( )- A. -1
- B. -2
- C. -3
- D. -4
题目解答
答案
解:过A作AH⊥x轴于H,∵四边形ABCO是正方形,
∴∠AOB=45°,
∴∠AOH=45°,
∴AH=OH,
设A(m,m),则B(0,2m),
∴$\left\{\begin{array}{l}{m=a{m}^{2}+c}\\{2m=c}\end{array}\right.$,
解得am=-1,m=$\frac{c}{2}$,
∴ac的值为-2,
故选:B.
解析
本题考查二次函数与几何图形的结合应用,核心在于利用正方形的性质确定关键点的坐标,再代入抛物线方程求解参数。解题的关键点包括:
- 正方形的边长与顶点坐标关系:通过正方形的边长和角度确定点A、B的坐标。
- 抛物线方程的代入:将正方形顶点坐标代入抛物线方程,建立方程组求解参数$a$和$c$。
- 代数运算:通过联立方程消元,最终求出$ac$的值。
步骤1:确定正方形顶点坐标
- 作辅助线:过点A作$AH \perp x$轴于H,由正方形性质可知$\angle AOB = 45^\circ$,故$\angle AOH = 45^\circ$,得$AH = OH$。
- 设点A坐标:设$A(m, m)$(因$AH = OH = m$)。
- 确定点B坐标:正方形边长为$OA = m\sqrt{2}$,点B在y轴上,故$B(0, 2m)$(由正方形边长和方向推导)。
步骤2:代入抛物线方程
- 代入点A:抛物线过点$A(m, m)$,代入方程得:
$m = a m^2 + c \quad \text{(1)}$ - 代入点B:抛物线过点$B(0, 2m)$,代入方程得:
$2m = a \cdot 0^2 + c \implies c = 2m \quad \text{(2)}$
步骤3:联立方程求解
- 代入$c = 2m$到方程(1):
$m = a m^2 + 2m \implies a m^2 = -m \implies a m = -1 \quad (\text{假设} \ m \neq 0)$ - 计算$ac$:
$ac = a \cdot c = a \cdot 2m = 2(a m) = 2 \cdot (-1) = -2$