题目内容
【题目】如图,抛物线:y=ax2+bx+4与x轴交于点A(-2,0)和B(4,0)、与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)T是抛物线对称轴上的一点,且△ACT是以AC为底的等腰三角形,求点T的坐标;
(3)点M、Q分别从点A、B以每秒1个单位长度的速度沿x轴同时出发相向而行.当点M原点时,点Q立刻掉头并以每秒个单位长度的速度向点B方向移动,当点M到达抛物线的对称轴时,两点停止运动.过点M的直线l⊥轴,交AC或BC于点P.求点M的运动时间t(秒)与△APQ的面积S的函数关系式,并求出S的最大值.
【答案】(1)抛物线的解析式是y=x2+x+4;
(2)点T的坐标是(1,1);
(3)点M的运动时间t与△APQ面积S的函数关系式是S=t2+6t(0<t2),S=t2+4t+3(2<t3),S的最大值是.
【解析】试题分析:(1)把A、B的坐标代入抛物线的解析式得到方程组,求出方程组的解即可;(2)设直线x=1上一点T(1,h),连接TC、TA,作CE⊥直线x=1,垂足是E,根据TA=TC由勾股定理求出即可;(3)(I)当0<t≤2时,△AMP∽△AOC,推出比例式,求出PM,AQ,根据三角形的面积公式求出即可;(II)当2<t≤3时,作PM⊥x轴于M,PF⊥y轴于点F,表示出三角形APQ的面积,利用配方法求出最值即可.
试题解析:(1)把A(2,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+4得:
,
解得:a=,b=1,
∴抛物线的解析式是:y=x2+x+4,
答:抛物线的解析式是y=x2+x+4.
(2)由y=x2+x+4= (x1)2+,得抛物线的对称轴为直线x=1,
直线x=1交x轴于点D,直线x=1上一点T(1,h),
连接TC、TA,作CE⊥直线x=1,垂足是E,
由C(0,4)得点E(1,4),
在Rt△ADT和Rt△TEC中,由TA=TC得32+h2=12+(4h)2,
∴h=1,
∴T的坐标是(1,1),
答:点T的坐标是(1,1).
(3)(I)当0<t2时,△AMP∽△AOC,
∴,PM=2t,
AQ=6t,
∴S=PMAQ=×2t(6t)=t2+6t=(t3)2+9,
当t=2时S的最大值为8;
作PM⊥x轴于M,作PF⊥y轴于点F,
则△COB∽△CFP,
又∵CO=OB,
∴FP=FC=t2,PM=4(t2)=6t,AQ=4+32(t2)=32t+1,
∴S=PMAQ= (6t)( t+1)= t2+4t+3= (t)2+,
当t=时,S最大值为,
综合(I)(II)S的最大值为,
答:点M的运动时间t与△APQ面积S的函数关系式是S=t2+6t(0<t2),S=t2+4t+3(2<t3),S的最大值是.