题目内容
如图,梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,AD=4,BC=6,AB=3,以BC为x轴,AB为y轴,建立平面直角坐标系xoy.(1)求过A,C,D三点的抛物线的解析式;
(2)如果一动点P由B点开始沿BC边以1个单位长度/s的速度向点c移动,连接DP,作射线PE⊥DP,PE与直线AB交于点E,当点P移动到第t秒时,点E与点B的距离为s;
①试写出s与t的函数关系式,并写出t的取值范围;
②s是否存在最大值?若存在,直接写出这个最大值,并求出这时PE所在直线的解析式;若不存在,说明理由.
分析:(1)用一般式求抛物线的解析式.
(2)过D点作BC的垂线,构建相似三角形,求BE的长,利用抛物线的顶点式求最值.
(2)过D点作BC的垂线,构建相似三角形,求BE的长,利用抛物线的顶点式求最值.
解答:解:(1)由题意可知点A,C,D的坐标分别为
(0,3),(6,0),(4,3)
设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(1分)
∵抛物线经过点A(0,3),C(6,0),D(4,3)三点
∴
(2分)
解得:
(4分)
∴抛物线的解析式为y=-
x2+x+3(5分)
(2)①作DF⊥BC,垂足为F,则BF=4,DF=3,
当t=0,s=0,
当0<t<4时,点P在线段BF上,如图所示
∵PE⊥PD,
∴∠EPD=90°,
∴∠1+∠2=90°,
∵∠PBE=90°,
∴∠1+∠3=90°,∠2=∠3,
∵DF⊥BC,
∴∠DFP=90°,∠PBE=∠DFP
∴△PBE∽△DFP
=
,即
=
所以s与t的函数关系式为:s=-
t2+
t (0<t<4)(7分)
当t=4时,DP与DF重合,PE与BP重合,
此时s=0 (8分)
当4<t≤6时,点P在线段CF上,如图所示
则同理可证△PBE∽△DFP
则,
=
,
=
则s=
t2-
t(4<t≤6)
即当4<t≤6时,s与t的函数关系式为:s=
t2-
t(4<t≤6)(9分)
所以综合上面论述可得s与t的函数关系式为s=
(10分)
②由分析知s存在最大值,当t=6时,S最大值=4 (11分)
即BE=4
此时,P,E两点的坐标为P(6,0),E(0,-4)(12分)
设过P,E两点的直线解析式为:y=kx+b (k≠0)
则
∴直线PE的解析式是y=
x-4 (13分)
(0,3),(6,0),(4,3)
设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(1分)
∵抛物线经过点A(0,3),C(6,0),D(4,3)三点
∴
|
解得:
|
∴抛物线的解析式为y=-
1 |
4 |
(2)①作DF⊥BC,垂足为F,则BF=4,DF=3,
当t=0,s=0,
当0<t<4时,点P在线段BF上,如图所示
∵PE⊥PD,
∴∠EPD=90°,
∴∠1+∠2=90°,
∵∠PBE=90°,
∴∠1+∠3=90°,∠2=∠3,
∵DF⊥BC,
∴∠DFP=90°,∠PBE=∠DFP
∴△PBE∽△DFP
BE |
PF |
PB |
DF |
s |
4-t |
t |
3 |
所以s与t的函数关系式为:s=-
1 |
3 |
4 |
3 |
当t=4时,DP与DF重合,PE与BP重合,
此时s=0 (8分)
当4<t≤6时,点P在线段CF上,如图所示
则同理可证△PBE∽△DFP
则,
BE |
BP |
PF |
DF |
s |
t |
t-4 |
3 |
则s=
1 |
3 |
4 |
3 |
即当4<t≤6时,s与t的函数关系式为:s=
1 |
3 |
4 |
3 |
所以综合上面论述可得s与t的函数关系式为s=
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②由分析知s存在最大值,当t=6时,S最大值=4 (11分)
即BE=4
此时,P,E两点的坐标为P(6,0),E(0,-4)(12分)
设过P,E两点的直线解析式为:y=kx+b (k≠0)
则
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∴直线PE的解析式是y=
2 |
3 |
点评:构建相似三角形,列出相似比,是建立函数关系一个重要手段.求最值问题一般通过配成抛物线的顶点式解决.
练习册系列答案
相关题目
已知,如图,梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=45°,∠C=120°,AB=8,则CD的长为( )
A、
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B、4
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C、
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D、4
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