题目内容
如图1,在直角坐标系中,已知点A(0,2)、点B(-2,0),过点B和线
段OA的中点C作直线BC,以线段BC为边向上作正方形BCDE.
(1)填空:点D的坐标为( ),点E的坐标为( ).
(2)若抛物线
经过A、D、E三点,求该抛物线的解析式.
(3)若正方形和抛物线均以每秒
个单位长度的速度沿射线BC同时向上平移,直至正方形的顶点E
落在y轴上时,正方形和抛物线均停止运动.
①在运动过程中,设正方形落在y轴右侧部分的面积为s,求s关于平移时间t(秒)的函数关系式,
并写出相应自变量t的取值范围.
②运动停止时,求抛物线的顶点坐标.![]()
解:(1)D(-1,3),E(-3,2)。
(2)抛物线经过(0,2)、(-1,3)、(-3,2),则
,解得
。
∴抛物线的解析式为![]()
? (3)①求出端点的时间:
当点D运动到y轴上时,如图1,DD1=
DC=
BC =
,t=
。
当点B运动到y轴上时,如图2,BB1=BC=
,t=
。
当点E运动到y轴上时,如图2,EE1=ED+DE1=
,t=
。![]()
当0<t≤
时,如图4,正方形落在y轴右侧部分的面积为△CC′F的面积,设D′C′交y轴于点F。![]()
∵tan∠BCO=
=2,∠BCO=∠FCC′,
∴tan∠FCC′="2," 即
=2。
∵CC′=
t,∴FC′=2
t。
∴S△CC′F?=
CC′·FC′=
t×
t="5" t2。
当
<t≤1时,如图5,正方形落在y轴右侧部分的面积为直角梯形CC′D′G的面积,设D′E′交y轴于点G,过G作GH⊥B′C′于H。![]()
∵GH=BC=
,∴CH=
GH=
。
∵CC′=
t,∴HC′= GD′=
t-
。
∴![]()
当1<t≤
时,如图6,正方形落在y轴右侧部分的面积为五边形B′C′D′MN的面积,设D′E′、E′B′分别交y轴于点M、N。![]()
∵CC′=
t,B′C′=
,
∴CB′=
t-
。∴B′N=2CB′=
t-
。
∵B′E′=
,∴E′N=B′E′-B′N=
-
t。
∴E′M=
E′N=
(
-
t)。
∴
。
∴
。
综上所述,S与x的函数关系式为:
。
②当点E运动到点E′时,运动停止,如图7所示。![]()
∵∠CB′E′=∠BOC=90°,∠BCO=∠B′CE′,
∴△BOC∽△E′B′C。∴
。
∵OB=2,B′E′=BC=
,∴
。
∴CE′=
。
∴OE′=OC+CE′=1+
。∴E′(0,
)。
由点E(-3,2)运动到点E′(0,
),可知整条抛物线向右平移了3个单位,向上平移了
个单位。
∵
,∴原抛物线顶点坐标为(
)
?∴运动停止时,抛物线的顶点坐标为(
)。
解析