如图1,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且OB=2OA=4.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)设P是(1)中抛物线上的一个动点,以P为圆心,R为半径作⊙P,求当⊙P与抛物线的对称轴l及x轴均相切时点P的坐标.
(3)动点E从点A出发,以每秒1个单位长度的速度向终点B运动,动点F从点B出发,以每秒个单位长度的速度向终点C运动,过点E作EG∥y轴,交AC于点G(如图2).若E、F两点同时出发,运动时间为t.则当t为何值时,△EFG的面积是△ABC的面积的?
网友回答
解:(1)∵OB=2OA=4,
∴OA=2,
∴点A(-2,0),B(4,0),
把点A、B的坐标代入抛物线y=x2+bx+c得,,
解得,
∴抛物线的函数表达式为y=x2-x-4;
(2)抛物线对称轴为x=-=-=1,
设点P坐标为(x,x2-x-4),
∵⊙P与抛物线的对称轴l及x轴均相切,
∴|x-1|=|x2-x-4|,
即x-1=x2-x-4①或x-1=-(x2-x-4)②,
解方程①,整理得,x2-4x-6=0,
解得x1=2+,x2=2-,
当x1=2+时,y1=2+-1=1+,
当x2=2-时,y2=2--1=1-,
此时点P的坐标为(2+,1+)或(2-,1-),
解方程②,整理得,x2-10=0,
解得x3=,x4=-,
当x3=时,y3=1-,
当x4=-时,y4=1+,
此时,点P的坐标为(,1-)或(-,1+),
综上所述,点P的坐标为(2+,1+)或(2-,1-)或(,1-)或(-,1+);
(3)抛物线解析式当x=0时,y=-4,
所以,点C的坐标为(0,-4),
又∵AB=OA+OB=2+4=6,
∴S△ABC=×6×4=12,
设直线AC的解析式为y=kx+b,则,
解得,
所以,直线AC的解析式为y=-2x-4,
∵点E从点A出发,以每秒1个单位长度的速度向终点B运动,
∴AE=t,点E的坐标为(-2+t,0),
∴EG=-2(-2+t)-4=-2t,
∵B(4,0),C(0,-4),
∴△BOC是等腰直角三角形,
如图,过点F作FM⊥x轴于点M,
∵点F从点B出发,以每秒个单位长度的速度向终点C运动,
∴BF=t,
∴BM=×t=t,
∴ME=AB-AE-BM=6-t-t=6-2t,
即点F到EG的距离为(6-2t),
∴S△EFG=×|-2t|×(6-2t)=-2t2+6t,
又△EFG的面积是△ABC的面积的,
∴-2t2+6t=×12,
整理得,t2-3t+2=0,
解得t1=1,t2=2,
∴当t为1秒或2秒时,△EFG的面积是△ABC的面积的.
解析分析:(1)根据OA、OB的长度求出点A、B的坐标,然后利用待定系数法求二次函数解析式解答;(2)根据抛物线解析式求出对称轴为x=1,并根据抛物线解析式设出点P的坐标,然后根据点P到直线x=1与x轴的距离相等列出方程,再解绝对值方程即可得解;(3)根据抛物线解析式求出点C的坐标,然后求出△ABC的面积,并利用待定系数法求一次函数解析式求出直线AC的解析式,判断出△BOC是等腰直角三角形,然后用t表示出点E的坐标,从而求出EG的长度,过F作FM⊥x轴于点M,用t表示出BM的长度,然后用t表示出EM的长度,即△EFG边EG上的高,再根据三角形的面积公式列式求解即可.
点评:本题是二次函数综合题型,主要考查了待定系数法求函数解析式(二次函数解析式与一次函数解析式),直线与圆相切,圆心到直线的距离等于圆的半径,解一元二次方程,以及三角形的面积,本题思路比较复杂,运算量较大,要注意分情况讨论求解,计算时要认真仔细.