题目内容
【题目】如图,直线y=-x+4与x轴交于点A,与y交于点C,已知二次函数的图象经过点A,C和点B(-1,0),
(1)求该二次函数的关系式;
(2)设该二次函数的图象的顶点为M,求四边形AOCM的面积;
(3)有两个动点D、E同时从点O出发,其中点D以每秒个单位长度的速度沿折线OAC按O→A→C的路线运动,点E以每秒4个单位长度的速度沿折线OCA按O→C→A的路线运动,当点D、E两点相遇时,它们都停止运动,设D,E同时从点O出发t秒时,△ODE的面积为S,
①请问D,E两点在运动过程中,是否存在DE∥OC,若存在,请求出此时t的值,若不存在,请说明理由;
②直接写出S关于t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;
③在②中,当t是多少时,S有最大值,并求出这个最大值.
【答案】(1);(2)10(3)①不存在DE∥OC②当0<t≤1时,S=3t2;当1<t≤2时,S=;当2<t≤时,S=-;③当t=时,S有最大值,最大值为 .
【解析】试题分析:(1)先根据直线AC的解析式求出A、C两点的坐标,然后根据A、B、C三点的坐标用待定系数法即可求出抛物线的解析式.
(2)根据抛物线的解析式可求出M点的坐标,由于四边形OAMC不是规则的四边形,因此可过M作x轴的垂线,将四边形OAMC分成一个直角三角形和一个直角梯形来求解.
(3)①如果DE∥OC,此时点D,E应分别在线段OA,CA上,先求出这个区间t的取值范围,然后根据平行线分线段成比例定理,求出此时t的值,然后看t的值是否符合此种情况下t的取值范围.如果符合则这个t的值就是所求的值,如果不符合,那么就说明不存在这样的t.
②本题要分三种情况进行讨论:
当E在OC上,D在OA上,即当0<t≤1时,此时S=OEOD,由此可得出关于S,t的函数关系式;
当E在AC上,D在OA上,即当1<t≤2时,此时S=OD×E点的纵坐标.由此可得出关于S,t的函数关系式;
当E,D都在CA上时,即当2<t<相遇时用的时间,此时S=S△AOE-S△AOD,由此可得出S,t的函数关系式;
综上所述,可得出不同的t的取值范围内,函数的不同表达式.
③根据②的函数即可得出S的最大值.
试题解析:(1)对于一次函数y=-x+4,当x=0时,y=4,当y=0时,x=3,
∴A(3,0),C(0,4),
设二次函数关系式为y=ax2+bx+c,
把A(3,0),C(0,4),B(-1,0)代入得:
,解得: ,
∴二次函数的关系式为;
(2)由得:
∴抛物线的顶点M的坐标为(1, ),
过点M作MN⊥x轴于点N,则ON=1,MN=,
∵A(3,0),C(0,4),
∴OC=4,AN=3-1=2,
答:四边形AOCN的面积为10
(3)①不存在DE∥OC,
假设DE∥OC,则D在OA上,E在AC上,且1<t<2,
此时,OD=,AD=3-,CE=4t-4,AE=9-4t,
∵DE∥OC,∴ ,即,
解得:t=
∵t=>2,∴不存在DE∥OC,
②当0<t≤1时,S=3t2;
当1<t≤2时,S=;
当2<t≤时,S=-;
③由S=,得:S=,
∵<0,
∴当t=时,S有最大值,最大值为 .