题目内容
【题目】已知抛物线与y轴交于C点,与x轴交于A、B两点,点A的坐标是(-1,0),O是坐标原点,且.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)直接写出直线BC的函数表达式;
(3)如图1,D为y轴的负半轴上的一点,且OD=2,以OD为边作正方形ODEF.将正方形ODEF
以每秒1个单位的速度沿x轴的正方向移动,在运动过程中,设正方形ODEF与△OBC重叠部分的面积为s,运动的时间为t秒(0<t≤2).
求:①s与t之间的函数关系式; ②在运动过程中,s是否存在最大值?如果存在,直接写出这个最大值;如果不存在,请说明理由.
(4)如图2,点P(1,k)在直线BC上,点M在x轴上,点N在抛物线上,是否存在以A、M、
N、P为顶点的平行四边形?若存在,请直接写出M点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2-2x-3(2)直线BC的函数表达式为y=x-3(3)① ②当t =2秒时,S有最大值,最大值为(4)存在。M 1(-,0)M2(,0),M3(,0),M4(,0)
【解析】解:(1)∵ A(-1,0), ,∴C(0,-3)。
∵抛物线经过A(-1,0),C(0,,3),
∴,解得。
∴抛物线的函数表达式y=x2-2x-3。
(2)直线BC的函数表达式为y=x-3。
(3)当正方形ODEF的顶点D运动到直线BC上时,设D点的坐标为(m,-2),
根据题意得:-2=m-3,∴m=1。
①当0<t≤1时,S1=2t;
当1<t≤2时,如图,
O1(t,0),D1(t,-2),
G(t,t-3),H(1,-2),
∴GD1=t-1,HD1= t-1。
∴S=
。
∴s与t之间的函数关系式为
②在运动过程中,s是存在最大值:当t =2秒时,S有最大值,最大值为。
(4)存在。M 1(-,0)M2(,0),M3(,0),M4(,0)。
(1)求出点C的坐标,即可根据A,C的坐标用待定系数法求出抛物线的函数表达式。
(2)求出点B的坐标(3,0),即可由待定系数法求出直线BC的函数表达式。
(3)①分0<t≤1和1<t≤2讨论即可。
②由于在0<t≤2上随t的增大而增大,从而在运动过程中,s是存在最大值:当t =2秒时,S有最大值,最大值为。
(4)由点P(1,k)在直线BC上,可得k=-2。∴P(1,-2)。
则过点P且平行于x轴的直线N1N2和在x轴上方与x轴的距离为2的直线N3N4,与y=x2-2x-3的交点N1、N2、 N3、N4的坐标分别为N1(,-2),N2(,-2), N3(, 2),N4(, 2)。
则M1的横坐标为-PN1加点A的横坐标:-;
M2的横坐标为PN2加点A的横坐标:;
M3的横坐标为N3的纵坐标加N3的横坐标:;
M4的横坐标为N4的纵坐标加N4的的横坐标:。
综上所述,M 1(-,0)M2(,0),M3(,0),M4(,0)。