题目内容
【题目】已知二次函数
的图象与
轴交于
、
两点,与
轴交于点
,点
的坐标为
,且当
和
时二次函数的函数值
相等.
(
)求实数
、
的值.
(
)如图
,动点
、
同时从
点出发,其中点
以每秒
个单位长度的速度沿
边向终点
运动,点
以每秒
个单位长度的速度沿射线
方向运动,当点
停止运动时,点
随之停止运动.设运动时间为
秒.连接
,将
沿
翻折,使点
落在点
处,得到
.
①是否存在某一时刻
,使得
为直角三角形?若存在,求出
的值;若不存在,请说明理由.
②设
与
重叠部分的面积为
,求
关于
的函数关系式.
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【答案】(1)
,
;(2)①存在,
或
;②当
时,
;当
时,S
;当
时,
.
【解析】
(1)根据抛物线图象经过点A以及“当x=-2和x=5时二次函数的函数值y相等”两个条件,列出方程组求出待定系数的值.
(2)①首先由抛物线解析式能得到点A、B、C三点的坐标,则线段OA、OB、OC的长可求,进一步能得出AB、BC、AC的长;首先用t 表示出线段AD、AE、AF(即DF)的长,则根据AE、EF、OA、OC的长以及公共角∠OAC能判定△AEF、△AOC相似,那么△AEF也是一个直角三角形,及∠AEF是直角;若△DCF是直角,可分成三种情况讨论:
1、点C为直角顶点,由于△ABC恰好是直角三角形,且以点C为直角顶点,所以此时点B、D重合,由此得到AD的长,进而求出t的值;
2、点D为直角顶点,此时∠CDB与∠CBD恰好是等角的余角,由此可证得OB=OD,再得到AD的长后可求出t的值;
3、点F为直角顶点,当点F在线段AC上时,∠DFC是锐角,而点F在射线AC的延长线上时,∠DFC又是钝角,所以这种情况不符合题意.
②此题需要分三种情况讨论:
1、当点E在点A与线段AB中点之间时,两个三角形的重叠部分是整个△DEF;
2、当点E在线段AB中点与点O之间时,重叠部分是个不规则四边形,那么其面积可由大直角三角形与小钝角三角形的面积差求得;
3、当点E在线段OB上时,重叠部分是个小直角三角形.
(
)由题意得:
,解得:
,
.
(
)①由(
)知
,
∵
,
∴
,
,
∴
,
,
,
∴
,
,
,
∴
,
∴
为
,且
,
∵
,
,
,
又∵
,
∴
,
∴
,
∴翻折后,
落在
处,∴
,
∴
,
,
若
为
,点
在
上时,
i)∴若
为直角顶点,则
与
重合,
∴
,
,如图![]()
ii)若
为直角顶点,∵
,
∴
,
∵
,
∴
,
∴
,∴
,
∵
,
∴
,
∴
,
∴
,
∴
,如图![]()
当点
在
延长线上时,
,
为钝角三角形,
综上所述,
或
.
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![]()
②i)当
时,重叠部分为
,
∴
.
ii)当
时,设
与
相交于点
,则重叠部分为四边形
,如图
,
过点
作
于
,设
,则
,
,
∴
,
∵
,
∴
,
∴
,
∴
.
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iii)当
时,重叠部分为
,如图
,
∵
,
,
∴
.