如图所示,△ABC,AB=AC,二次函数的图象经过点A、B、C,点E(1,0),F(7,0),将正方形EFKD沿y轴正方向进行移动,速度为每秒移动2个单位,移动时间为t(0<t≤4),设移动过程中正方形与三角形部分重叠的面积为S
(1)求△ABC的面积S△ABC;
(2)求重叠部分面积S关于时间t的函数关系式,并指出自变量t的取值范围;
(3)当正方形的点E、F移动到二次函数图象上,求重叠部分面积S,并请判断点D、K是否在△ABC外接圆上并说明理由;如不在,也请说明理由.
网友回答
解:(1)=,
∴顶点A(4,8),
∵y=0时,,
解得x1=0,x2=8
∴点B(0,0),点C(8,0),
所以S△ABC=.
(2)分三种情况:
①正方形EFKD的点E移动到直线AB的过程,正方形与三角形的重叠部分为矩形,
如图1所示(0<t≤1)S=2t?EF=12t,
②正方形EFKD继续向上移动,点D移动到x轴上的过程,正方形与三角形的重叠部分如图2所示(1<t≤3),
易知:KW=2,BW=1,EK=2t-2△BKW∽△EHK,得EH=t-1S=12t-2(t-1)2=-2t2+16t-2,
③正方形EFKD继续向上移动,点D移动到直线AB上的过程,正方形与三角形的重叠部如图3所示(3<t≤4),
由②得EH=t-1S=36-2(t-1)2=-2t2+4t+34,
重叠部分面积S关于时间t的函数关系式,
(3)不存在
∵当正方形的点E、F移动到二次函数图象上,t=1.75,
∴,
此时点D、K不在△ABC外接圆上,
易求出△ABC的外接圆的半径为5,
设△ABC的外接圆的圆心为O,OD=,
所以点D不在△ABC外接圆上,同理点K也不在△ABC外接圆上.
解析分析:(1)先求出B,C两点的坐标,从而求出线段BC的长,再求出顶点A的纵坐标即BC边上的高线,进而求△ABC的面积;
(2)分三种情况对问题进行讨论:①正方形EFKD的点E移动到直线AB的过程,正方形与三角形的重叠部分为矩形;②正方形EFKD继续向上移动,点D移动到x轴上的过程,正方形与三角形的重叠部分(1<t≤3);③正方形EFKD继续向上移动,点D移动到直线AB上的过程,正方形与三角形的重叠部如图3所示,分别求重叠部分面积S关于时间t的函数关系式即可.
(3)当正方形的点E、F移动到二次函数图象上,可求出此时的时间t,再把t代入二次函数的解析式进行验证即可的问题