如图,平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=ax2-2ax+b经过A(-2,0),C(2,8)两点,与y轴交于点D,与x轴交于另一点B.点E坐标为(0,-2),点

发布时间:2020-08-05 06:21:22

如图,平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=ax2-2ax+b经过A(-2,0),C(2,8)两点,与y轴交于点D,与x轴交于另一点B.点E坐标为(0,-2),点P是线段BO上的一个动点,从点B开始以1个单位每秒的速度沿BO向终点O运动;

(1)求此抛物线的解析式;
(2)设运动时间为t秒,直线PE扫过四边形ABCD的面积为S,求S关于t的函数关系式;
(3)能否将△OEB绕平面内某点旋转90°后使得△OEB的两个顶点落在抛物线上?若能,请直接写出旋转中心的坐标;若不能,请说明理由.

网友回答

解:(1)y=ax2-2ax+b=a(x-1)2-a+b,
∵过点A(-2,0),C(2,8),

解得.
故此抛物线的解析式为y=-x2+2x+8;

(2)由抛物线的解析式为y=-x2+2x+8可得B(4,0),
∵P(4-t,0),E(0,-2),
设一次函数EP的解析式为y=kx+b,将P(4-t,0),E(0,-2)分别代入解析式得,

解得,,
一次函数解析式为y=x-2.
设BC的解析式为y=ax+c,
将C(2,8),B(4,0)代入解析式得,

解得,
函数解析式为y=-4x+16.
将y=-4x+16和y=x-2组成方程组得,

解得,
S=×(4-t)×=.


(3)分为3种情况,①旋转后OE在抛物线上;②旋转后OB在抛物线上;③旋转后BE在抛物线上.
1、旋转后OE在抛物线上:
设为O′E′,则O′E′平行于x轴,抛物线y=-x2+2x+8=-(x-1)2+9,对称轴x=1,
则x1=1-|OE|=1-1=0,x2=1+1=2.
则两点为(0,8)、(2,8).
这时分别:①O′(0,8)、E′(2,8);
②E′(0,8)、O′(2,8).
然后分两种情况分别作OO',EE'的中垂线,其交点即为其旋转中心.
∵OO′的解析式为y=4,易得,EE′的解析式为y=5x-2,则EE′的中点坐标为(1,3),
其中垂线解析式为y=-x+b,将(1,3)代入解析式得,b=,
则解析式为y=-x+,当y=4时,x=-4.
旋转中心坐标为(-4,4).
2、旋转后OB在抛物线上:
OB∥y轴,则O′B′∥x轴,但抛物线y=-x2+2x+8=-(x-1)2+9,不成立.
3、旋转后BE在抛物线上:
BE边旋转90°后所得线段B'E'与BE垂直,直线斜率kBE=,则kB'E'=-2.
设旋转后B'E'所在直线方程为:y=-2x+m.
抛物线:y=-x2+2x+8,联立,解方程,得:
(x,y)=(2+,m-4-2) 或 (x,y)=(2-,m-4+2)
此为两交点坐标,求距离使其等于|BE|==2.有:
|BE|==,从而有m=11,
两点坐标:(3,5),(1,9).
然后分1)B′(3,5),E′(1,9);2)E′(3,5),B′(1,9)两种情况,
分别作BB′与EE′的垂直平分线,两者交点即为其旋转中心.
综上,同1中解法,共有4种可能性,4个旋转中心,(-4,4)(5,3)(6,3)(-2,3).

解析分析:(1)将原式配方,再将A(-2,0),C(2,8)代入解析式即可求出a、b的值,从而得到函数的解析式;
(2)将扫过的面积转化为△PEB和△PFB两个三角形的面积之和来表示,用含t的代数式表示出BP的长,表示出P点坐标,求出直线PE的表达式,再求出直线BC的解析式,将二者组成方程组,求出F的纵坐标,即可表示出△PFB的面积表达式;易得,△BPE的表达式,将二者相加即可.
(3)分为3种情况,①旋转后OE在抛物线上;②旋转后OB在抛物线上;③旋转后BE在抛物线上解答.

点评:本题考查了二次函数的综合运用,涉及待定系数法求一次函数解析式,抛物线的性质、方程组的解法等知识,综合性极强,难度较大.
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