题目内容
【题目】如图,已 知直线交坐标轴于两点,以线段为边向上作正方形,过点的抛物线与直线另一个交点为.
(1)请直接写出点的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)若正方形以每秒个单位长度的速度沿射线下滑,直至顶点落在x轴上时停止.设正方形落在轴下方部分的面积为,求关于滑行时间的函数关系式,并写出相应自变量的取值范围;
(4)在(3)的条件下,抛物线与正方形一起平移,同时停止,求抛物线上两点间的抛物线弧所扫过的面积.
【答案】(1)C(3,2)D(1,3);
(2)y=-x2+x+1
(3)当0<t≤1时,S△FB′G=FB′×GB′=t=t2
当1<t≤2时,S梯形A′B′HG =t-;
2<t≤3时,S五边形GA′B′C′H=-t2+t-
(4)15.
【解析】
(1)可先根据AB所在直线的解析式求出A,B两点的坐标,即可得出OA、OB的长.过D作DM⊥y轴于M,则△ADM≌△BAO,由此可得出MD、MA的长,也就能求出D的坐标,同理可求出C的坐标;
(2)可根据A、C、D三点的坐标,用待定系数法求出抛物线的解析式;
(3)要分三种情况进行讨论:
①当F点在A′B′之间时,即当0<t≤1时,此时S为三角形FBG的面积,可用正方形的速度求出AB′的长,即可求出B′F的长,然后根据∠GFB′的正切值求出B′G的长,即可得出关于S、t的函数关系式.
②当A′在x轴下方,但C′在x轴上方或x轴上时,即当1<t≤2时,S为梯形A′GB′H的面积,可参照①的方法求出A′G和B′H的长,那么梯形的上下底就可求出,梯形的高为A′B′即正方形的边长,可根据梯形的面积计算公式得出关于S、t的函数关系式.
③当D′逐渐移动到x轴的过程中,即当2<t≤3时,此时S为五边形A′B′C′HG的面积,S=正方形A′B′C′D′的面积-三角形GHD′的面积.可据此来列关于S,t的函数关系式;
(4)CE扫过的图形是个平行四边形,经过关系不难发现这个平行四边形的面积实际上就是矩形BCD′A′的面积.可通过求矩形的面积来求出CE扫过的面积.
(1)C(3,2)D(1,3);
(2)设抛物线为y=ax2+bx+c,抛物线过(0,1)(3,2)(1,3),
解得
y=-x2+x+1
(3)①当点A运动到x轴上时,t=1,
当0<t≤1时,如图1,
∵∠OFA=∠GFB′,
tan∠OFA==
∴tan∠GFB′===
∴GB′=
∴S△FB′G=FB′×GB′=t=t2
②当点C运动到x轴上时,t=2,
当1<t≤2时,如图2,
A′B′=AB==
,
∴A′G=
∵B′H=
∴S梯形A′B′HG=(A′G+B′H)×A′B′= (+)×=t-;
③当点D运动到x轴上时,t=3,
当2<t≤3时,如图3,
∵A′G=
∴GD′=-=,
∵S△AOF=×1×2=1,OA=1,△AOF∽△GD′H
∴=()2
∴S△GD′H=()2,
∴S五边形GA′B′C′H=()2-()2=-t2+t-;
(4)∵t=3,BB′=AA′=3,
∴S阴影=S矩形BB′C′C=S矩形AA′D′D
=AD×AA′=×3=15.