已知二次函数y=ax2+bx+c,其中a>0,b2-4a2c2=0,它的图象与x轴只有一个交点,交点为A,与y轴交于点B,且AB=2.
(1)求二次函数解析式;
(2)当b<0时,过A的直线y=x+m与二次函数的图象交于点C,在线段BC上依次取D、E两点,若DE2=BD2+EC2,试确定∠DAE的度数,并简述求解过程.
解法一:(1)∵y=ax2+bx+c的图象与x轴只有一个交点,
∴一元二次方程ax2+bx+c=0有两个相等的实数根,
∴△=b2-4ac=0,(1分)
又∵b2-4a2c2=0,
∴4a2c2=4ac≥0,
由AB=2,得A与B不重合,
又∵a>0,
∴c>0,
∴ac=1,(1)
∴b2=4解得b=±2,(2分)
∴二次函数与x轴,y轴交点坐标为A(
,0)B(0,c)或A(-1 a
,0)B(0,c),1 a
在Rt△ABO中,OA2+OB2=AB2,OA=
,0B=c,AB=2,1 a
∴(
)2+c2=4,1 a
整理得1+a2c2=4a2;(2)
把(1)代入(2),
解得a=
或a=-2 2
(舍),2 2
把a=
代入(1)2 2
得c=
,(4分)2
∴二次函数解析式为y=
x2+2x+2 2
或y=2
x2-2x+2 2
.(5分)2
(2)当b<0时,由二次函数的解析式得A(
,0)B(0,2
),(6分)2
又∵直线y=x+m过点A(
,0),2
∴m=-
,y=x-2
,2
由y=
x2-2x+2 2 2 y=x- 2
解得,直线与二次函数图象交点C的坐标为(2
,2
),(8分)2
过C点作CF⊥x轴,垂足为F,可推得AB=AC,∠BAC=90°(如图所示)(9分)
在CF上截取CM=BD,连接EM、AM,则EC2+CM2=EM2,
∵CE2+BD2=DE2,
∴EM=DE,
可证△ABD≌△ACM,
从而可证△DAE≌△MAE,(10分)
∴∠DAB=∠CAM,∠DAE=∠EAM,
∴∠DAM=∠BAC=90°,
∴∠DAE=45°.(11分)
解法二:(1)∵y=ax2+bx+c的图象与x轴只有一个交点,
∴一元二次方程ax2+bx+c=0有两个相等的实数根,
∴△=b2-4ac=0,(1分)
∵b2-4a2c2=0,
∴b=±2ac,
∴b2±2b=0,
解得b=2,b=0;b=-2,b=0,
∵b=0时,A与B两点重合
∴b=0舍去.(2分),
以下同解法一.