题目内容

20.如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC,以底边BC的垂直平分线和BC所在的直线建立平面直角坐标系,抛物线y=0.5x2-3.5x-4经过A、B两点.若一条与y轴重合的直线l以每秒2个单位长度的速度向右平移,分别交线段OA、CA和抛物线于点E、M和点P,连结PA、PB.设直线l移动的时间为t(0<t<4)秒,求四边形PBCA的面积S(面积单位)与t(秒)的函数关系式,并求出四边形PBCA的最大面积.

分析 设P(2t,2t2-7t-4),则M(2t,4-t),BC=8,PM=4-t-(2t2-7t-4)=-2t2+6t+8,AE=8-2t,根据S=S梯形BCMP+S△PMA,构建二次函数后,由函数的性质可求得S的最大值.

解答 解:对于抛物线y=0.5x2-3.5x-4中,令y=0,得到0.5x2-3.5x-4=0解得x=-1或8,
∴A(8,0),B(0,-4),
∵AB=AC,OA⊥BC,
∴OB=OC,
∴C(0,4),
设直线AC的解析式为y=kx+b,由A(8,0),C(0,4)得到$\left\{\begin{array}{l}{8k+b=0}\\{b=4}\end{array}\right.$,
解得$\left\{\begin{array}{l}{k=-\frac{1}{2}}\\{b=4}\end{array}\right.$,
∴直线AC的解析式为y=-$\frac{1}{2}$x+4,
∵直线l以每秒2个单位长度的速度向右平移,时间为t,
∴OE=2t,设P(2t,2t2-7t-4),则M(2t,4-t),
∵BC=8,PM=4-t-(2t2-7t-4)=-2t2+6t+8,AE=8-2t,
S=S梯形BCMP+S△PMA=$\frac{1}{2}$•(-2t2+6t+8+8)×2t+$\frac{1}{2}$(8-2t)(-2t2+6t+8)=-8t2+32t+32=-8(t-2)2+64,
∵-8<0,
∴t=2时,四边形PBCA的最大面积为64.

点评 本题考查二次函数综合题、一次函数的应用、四边形的面积、三角形的面积等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题,学会用分割法求四边形的面积,学会构建二次函数,解决最值问题,属于中考常考题型.

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