在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=-x2-(m-1)x+m2-6交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B(0,3),顶点C位于第二象限,连接AB,AC,BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是y轴正半轴上一点,且在B点上方,若∠DCB=∠CAB,请你猜想并证明CD与AC的位置关系;
(3)设与△AOB重合的△EFG从△AOB的位置出发,沿x轴负方向平移t个单位长度(0<t≤3)时,△EFG与△ABC重叠部分的面积为S,求S与t之间的函数关系式.
网友回答
解:(1)∵抛物线y=-x2-(m-1)x+m2-6与y轴交于点B(0,3),
∴m2-6=3.
∴m=±3.
∵抛物线的顶点在第二象限,
∴m=3.
∴抛物线的解析式为y=-x2-2x+3.
(2)猜想:CD⊥AC,如图(1):
证明如下:
∵A(-3,0),B(0,3),C(-1,4),
∴AB=3,AC=2,BC=.
∴AB2+BC2=AC2,
∴∠ABC=90°,
∴∠CAB+∠ACB=90°,
又∵∠CAB=∠DCB,
∴∠DCB+∠ACB=90°,
∴CD⊥AC.
(3)设直线AC的解析式为y=kx+b,
将A(-3,0),C(-1,4)代入可得:,
解得:,
即直线AC的解析式为y=2x+6.
过B作BK∥x轴,交AC于点K,
则点K的坐标为(-,3),
①当0<t<时,如图(2),EF交AB于点Q,GF交AC于点N,过N做MP∥FE交x轴于P点,交BF的延长线点M,
由△AGN∽△KFN,得,
即,
解得PN=2t,
则S阴影=S△FGE-S△QAE-S△AGN==-t2+3t.
②当≤t≤3时,如图(3),EF交AB于点N,交AC于点M,BF交AC于点P,
.
由△AME∽△PMF,
得.
即,
解得ME=2(3-t),
∴S(3-t)×.
综上所述:S=.
解析分析:(1)将点B的坐标代入可得出m的值,继而得出抛物线的解析式;
(2)分别求出点A、B、C的坐标,根据勾股定理的逆定理可判断出∠ABC=90°,继而利用等量代换可得出∠DCB+∠ACB=90°,继而得出结论.
(3)过点B作BF∥x轴,交AC于点K,求出点K的坐标,然后根据K的横坐标,可分类讨论,①当0<t<时,②当≤t≤3时,分别表示出阴影部分的面积即可.
点评:本题属于二次函数的综合题,涉及了待定系数法求函数解析式、勾股定理的逆定理及分段函数的知识,综合考察的知识点较多,对于此类综合题目,往往前两问都比较简单,同学们不要碰到这样的综合题就退缩.