已知二次函数y=-x2+4x+5图象交x轴于点A、B,交y轴于点C,点D是该函数图象上一点,且点D的横坐标为4,连BD,点P是AB上一动点(不与点A重合),过P作PQ⊥AB交射线AD于点Q,以PQ为一边在PQ的右侧作正方形PQMN.设点P的坐标为(t,0).
(1)求点B,C,D的坐标及射线AD的解析式;
(2)在AB上是否存在点P,使△OCM为等腰三角形?若存在,求正方形PQMN?的边长;若不存在,请说明理由;
(3)设正方形PQMN与△ABD重叠部分面积为s,求s与t的函数关系式.
网友回答
解:(1)当x=0时,y=5,则C点坐标为(0,5),
当y=0时,-x2+4x+5=0,
解得(x+1)(x-5)=0,
x1=-1;x2=5.
则A点坐标为(-1,0),B点坐标为(5,0).
将x=4代入y=-x2+4x+5得,y=-16+16+5=5,
则D点坐标为(4,5).
设AD的解析式为y=kx+b,
把A(-1,0),D(4,5)分别代入解析式y=kx+b得,
,
解得,
函数解析式为y=x+1(x≥-1).
(2)∵直线AD的解析式为:y=x+1,且P(t,0).
∴Q(t,t+1),M(2t+1,t+1)
当MC=MO时:t+1=,
∴边长为.…
当OC=OM时:(2t+1)2+(t+1)2=52
解得(舍去),
∴边长为t+1=.…
当CO=CM时:(2t+1)2+(4-t)2=52
解得,.
∴边长为t+1=.
或t+1=…
(3)当1<t≤时,正方形的边长为(t+1),故其面积为:s=(t+1)2;…
当时:;…
当2≤t≤4时:;…
当4≤t≤5时:.…
解析分析:(1)根据二次函数解析式,当x=0时,求出C点坐标;当y=0时,求出B点坐标及点A坐标;将D点横坐标代入y=-x2+4x+5,即可求出点D纵坐标;根据点A、点D坐标,应用待定系数法即可求出射线AD解析式;
(2)假设存在点P,使△OCM为等腰三角形,根据勾股定理,若能求出P点坐标,则P存在,同时可求出正方形PQMN?的边长;否则P不存在;
(3)由于重叠部分面积是不确定的,所以要根据其重叠程度,分情况讨论,得到不同的表达式.
点评:本题考查了二次函数的图象和性质、待定系数法求一次函数解析式、三角形及正方形的性质、存在性问题等内容,综合性强,属于难题.