如图,抛物线y=-x2+bx+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,其中点A(-1,0).过点A作直线y=x+c与抛物线交于点D,动点P在直线y=x+c上,从点A出

发布时间:2020-08-09 00:02:03

如图,抛物线y=-x2+bx+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,其中点A(-1,0).过点A作直线y=x+c与抛物线交于点D,动点P在直线y=x+c上,从点A出发,以每秒个单位长度的速度向点D运动,过点P作直线PQ∥y轴,与抛物线交于点Q,设运动时间为t(s).
(1)直接写出b,c的值及点D的坐标;
(2)当t=2时,求线段PQ的长;
(3)通过计算说明:t为何值时,线段PQ最长?最大值是多少?
(4)t为何值时,直线PQ把△ABC的面积分成1:3的两部分?

网友回答

解:(1)∵点A(-1,0)在抛物线y=-x2+bx+3上,
∴-1-b+3=0,
记得b=2,
∵点A(-1,0)在直线y=x+c上,
∴-1+c=0,
解得c=1,
所以,b=2,c=1,
联立,
解得(为点A坐标),,
所以点D(2,3);

(2)解:当t=2时,AP=2,
∵直线y=x+1与y轴交点F的坐标为(0,1),
∴OA=OF=1,
∴∠DAB=45°,
∴PE=AE=2,
∴OE=AE-OA=1,
即点Q的横坐标为1,
∴QE=-12+2×1+3=4,
∴PQ=QE-PE=4-2=2;

(3)AP=t,由(2)知∠DAB=45°,
∴PE=AE=t,
∴点Q的横坐标为t-1,
∴QE=-(t-1)2+2(t-1)+3=-t2+4t,
PQ=QE-PE=-t2+4t-t=-t2+3t=-(t-)2+,
∴当t=时,线段PQ最长,最大值是;

(4)抛物线解析式为y=-x2+2x+3,
令y=0,则-x2+2x+3=0,即x2-2x-3=0,
解得x1=-1,x2=3,
令x=0,则y=3,
所以点B(3,0),C(0,3),
①显然,当t=1时,直线PQ与y轴重合,直线PQ把△ABC的面积分成1:3的两部分;
②直线PQ与BC相交时,∵点B(3,0),C(0,3),
∴∠OBC=45°,AB=3-(-1)=3+1=4,
根据(2),AE=AP=×t=t,
所以,BE=4-t,
所以,S△ABC=×4×3=6,
所以,×(4-t)(4-t)=×6,
整理得,(4-t)2=3,
解得,t1=4+(在点B右侧,舍去),t2=4-,
综上所述,t=1或4-.
解析分析:(1)把点A坐标代入抛物线解析式进行计算即可求出b,代入直线解析式计算即可求出c值,联立抛物线与直线解析式求解即可得到点D的坐标;
(2)根据直线解析式求出直线与y轴的交点F的坐标,再求出AP的长度,然后求出∠DAB=45°,设直线PQ与x轴的交点为E,解直角三角形求出PE、AE的长度,再求出点Q的横坐标,代入抛物线解析式求出QE的长度,根据PQ=QE-PE代入数据进行计算即可得解;
(3)用t表示出PE、AE,再表示出点Q的横坐标,然后代入抛物线解析式表示出QE,再根据PQ=QE-PE整理出关于t的表达式,根据二次函数的最值问题解答即可;
(4)利用抛物线求出点B、C的坐标,根据点A、B的坐标可知当PQ与y轴重合时,直线PQ把△ABC的面积分成1:3的两部分;当直线PQ与BC相交时,先根据点B、C的坐标求出∠OBC=45°并求出△ABC的面积,再用t表示出BE,然后三角形的面积列式计算即可得解.

点评:本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式(包括二次函数解析式,一次函数解析式),联立两函数解析式求交点坐标,二次函数的最大值,等腰直角三角形的性质,三角形的面积,综合性较强,难度较大,(4)要分情况讨论.
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