题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx+4与x轴交于A(﹣2,0)、B(4、0)两点,与y轴交于C点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)T是抛物线对称轴上的一点,且△ATC是以AC为底的等腰三角形,求点T的坐标;
(3)M、Q两点分别从A、B点以每秒1个单位长度的速度沿x轴同时出发相向而行,当点M到原点时,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⊥x轴交AC或BC于点P.求点M的运动时间t与△APQ面积S的函数关系式,并求出S的最大值.
【答案】
(1)解: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)解:由y=﹣ x2+x+4=﹣ (x﹣1)2+ ,得抛物线的对称轴为直线x=1,
直线x=1交x轴于点D,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,
由C(0,4)得点E(1,4),
在Rt△ADT和Rt△TEC中,由TA=TC得32+h2=12+(4﹣h)2,
∴h=1,
∴T的坐标是(1,1),
答:点T的坐标是(1,1)
(3)解:(I)当0<t≤2时,△AMP∽△AOC,
∴ = ,PM=2t,
AQ=6﹣t,
∴S= PMAQ= ×2t(6﹣t)=﹣t2+6t=﹣(t﹣3)2+9,
当t=2时S的最大值为8;
(II)当2<t≤3时,
作PM⊥x轴于M,作PF⊥y轴于点F,
则△COB∽△CFP,
又∵CO=OB,
∴FP=FC=t﹣2,PM=4﹣(t﹣2)=6﹣t,AQ=4+ (t﹣2)= t+1,
∴S= PMAQ= (6﹣t)( 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<t≤2),S=﹣ t2+4t+3(2<t≤3),S的最大值是 .
【解析】(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.