题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣与y轴交于点C,与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0).
(1)求这个抛物线的解析式;
(2)将△AOC以每秒一个单位的速度沿x轴向右平移,平移时间为t秒,平移后的△A′O′C′与△BOC重叠部分的面积为S,A与B重合时停止平移,求S与t的函数关系式;
(3)点P在x轴上,连接CP,点B关于直线CP的对称点为B′,若点B′落在这个抛物线的对称轴上,请直接写出所有符合条件的点P的坐标.
【答案】(1)y=x2﹣
x﹣
;(2)S=
;(3)点P的坐标为(
,0)
【解析】
(1)将点A,B的坐标代入解析式即可求得;
(2)分三种情况讨论,设在运动过程中A'C'交OC于点H,交BC于点N,O'C'交BC于点M,分别用含t的代数式表示出相关线段的长度,如图1-1,当0<t≤1时,利用算式S=S梯形O'MCO﹣S△HNC;如图1-2,当1<t≤3时,利用算式S=S△A'BN﹣S△BO'M;如图1-3,当3<t≤4时,利用算式S=S△A'BN,即可以写出结果;
(3)求出抛物线的对称轴,如图2,过C作CG⊥对称轴于点G,利用轴对称的性质及勾股定理求出点B'的坐标,进一步可求出点P的坐标.
(1)将点A(﹣1,0),B(3,0)代入解析式,
得,,
解得,,
-
,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣
x﹣
,
(2)在y=x2﹣
x﹣
中,当x=0时,y=-
,
∴C(0,﹣),
∴在中,
,
∴∠OAC=60°,
在中,
,
∴∠OBC=30°,
设在运动过程中A'C'交OC于点H,交BC于点N,O'C'交BC于点M,
如图1﹣1,当0<t≤1时,
A'O=1﹣t,OH=(1﹣t),HC=OC﹣OH=
t,CN=
CH=
t,HN=
CN=
t,
BO'=3﹣t,O'M=BO'=
(3﹣t)=
﹣
t,
∴S=S梯形O'MCO﹣S△HNC
=(
+
﹣
t)t﹣
×
t×
t
=t2+
t;
如图1﹣2,当1<t≤3时,
A'B=4﹣t,A'N=A'B=2﹣
t,BN=
A'N=2
﹣
t,BO'=3﹣t,MO'=
BO'=
﹣
t,
∴S=S△A'BN﹣S△BO'M
=(2﹣
t)(2
﹣
t)﹣
(3﹣t)(
﹣
t)
=﹣t2+
;
如图1﹣3,当3<t≤4时,
S=S△A'BN
=(2﹣
t)(2
﹣
t)
=t2﹣
t+2
,
综上所述,S=;
(3)在抛物线y=x2﹣
x﹣
中,
对称轴为x=﹣=1,
如图2,过C作CG⊥对称轴于点G,
则CG=1,
由轴对称的性质知,CB'=CB==2
,
∴G=
=
,
∴B'(1,﹣
),
设点P的坐标为(a,0),
由轴对称的性质知,PB=PB',
∴(3﹣a)2=(﹣
)2+(a﹣1)2,
解得,a=,
∴点P的坐标为(,0).
