题目内容
【题目】如图1,二次函数yx2+bx+c的图象过A(5,0)和B(0,)两点,射线CE绕点C(0,5)旋转,交抛物线于D,E两点,连接AC.
(1)求二次函数yx2+bx+c的表达式;
(2)连接OE,AE,当△CEO是以CO为底的等腰三角形时,求点E的坐标和△ACE的面积;
(3)如图2,射线CE旋转时,取DE的中点F,以DF为边作正方形DFMN.当点E和点A重合时,正方形DFMN的顶点M恰好落在x轴上.
①求点M的坐标;
②当点E和点A重合时,将正方形DFMN沿射线CE方向以每秒个单位长度平移.设运动时间为t秒.直接写出正方形DFMN落在x轴下方的面积S与时间t(0≤t≤4)的函数表达式.
【答案】(1)yx2+2x;(2)点E(4,);△ACE的面积是;(3)①点M的坐标为(1,0);②S.
【解析】
(1)把A(5,0)和B(0,)两点代入解析式,利用待定系数法求解即可,
(2)△CEO是以CO为底的等腰三角形时,可得点E、B关于抛物线对称轴对称.从而可得的坐标,再利用可得答案,
(3) ①求解直线AC的表达式为:y=﹣x+5,利用对角线DM与AC的夹角为45°,得到 从而利用D的坐标,得到M的坐标,②设正方形MFDN平移后为M'F'D'N',分两种情况讨论即可得到答案.
解:(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式得:
,
解得,
故抛物线的表达式为:yx2+2x①;
(2)当C(0,5),△CEO是以CO为底的等腰三角形时,
则OC的中点(0,)的纵坐标和点E的纵坐标相同,
而点B(0,),即点E、B关于抛物线对称轴对称.
∵抛物线的对称轴为直线x=2,
故点E的坐标为(4,);
OC|xE|OA|yE|
5×45
(3)①∵OA=OC=5,∴∠CAO=45°.
正方形DFMN,
对角线DM与AC的夹角为45°,
∴∠DMA=90°,即DM⊥x轴,
即点D、M的横坐标相同,
由A、C的坐标得:直线AC的表达式为:y=﹣x+5②,
联立①,②并解得:x=1或5(舍去5),
故x=1,故点D(1,4),
∴点M的坐标为(1,0);
②设正方形MFDN平移后为M'F'D'N',如图1,2所示;
由A、D的坐标得:DA4,
∵点F是AD的中点,故DA=2,即正方形MFDN的边长为2,
∴正方形MFDN的面积为S1=(2)2=8;
(Ⅰ)当0≤t≤2时,如图1所示,设M'F'交x轴于点H.
∵t秒时,正方形平移的距离为t,
∴MM't=M'H,
∴S=S△M'MHMM'M'H(t)2=t2;
∵t秒时,正方形平移的距离为t,则DD't,
∴AD'=AD﹣DD'=4t=HD',
∴S=S1﹣S△AD'H=8AD'×HD'=8=﹣t2+8t﹣8,
综上,S.