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数学
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

菁优网如图,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

菁优网解: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:

  1. 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。
  2. 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$c$。
  3. 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

  1. 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$AH = OH$。
  2. 设点A坐标:设$A(m, m)$(因$AH = OH = m$)。
  3. 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

  1. 代入点A:抛物线过点$A(m, m)$,代入方程得:
    $m = a m^2 + c \quad \text{(1)}$
  2. 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

  1. 代入$c = 2m$到方程(1):
    $m = a m^2 + 2m \implies a m^2 = -m \implies a m = -1 \quad (\text{假设} \ m \neq 0)$
  2. 计算$ac$:
    $ac = a \cdot c = a \cdot 2m = 2(a m) = 2 \cdot (-1) = -2$

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