题目内容


如图,顶点为A的抛物线y=a(x+2)2﹣4交x轴于点B(1,0),连接AB,过原点O作射线OM∥AB,过点A作AD∥x轴交OM于点D,点C为抛物线与x轴的另一个交点,连接CD.

(1)求抛物线的解析式,直线AB的解析式;

(2)若动点P从点O出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段OD向点D运动,同时动点Q从点C出发,以每秒2个单位长度的速度沿线段CO向点O运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.

问题一:当t为何值时,△OPQ为等腰三角形?

问题二:当t为何值时,四边形CDPQ的面积最小?并求此时PQ的长.


解:(1)由顶点为A的抛物线y=a(x+2)2﹣4交x轴于点B(1,0)可得:

0=a(1+2)2﹣4,解得:a=,∴抛物线的解析式:,顶点A(﹣2,﹣4),

设直线AB:y=bx+k,带入点A,B两点坐标得:,解得:,

∴直线AB的解析式:y=,

(2)如图:

∵OD∥AB,所以得直线OD:y=,

∵AD∥x轴,解得点D(﹣3,﹣4),

解得OD=5,tan∠COD=,sin∠COD=,cos∠COD=,

把y=0带入抛物线解析式得:0=,

解得:x=1,或x=﹣5,所以点C(﹣5,0),∴OC=5,

由2t≤5,得t≤2.5,OP=t,OQ=5﹣2t,

当OP=OQ时,有:t=5﹣2t,解得t=,

当OQ=QP时,有:t=2(5﹣2t)×,解得t=,

当QP=OP时,有:5﹣2t=2t×,解得t=,

综上所述,当t为,,时,△OPQ为等腰三角形;

四边形CDPQ的面积=S△QCD﹣S△OQP=×5×4﹣×(5﹣2t)×t×=,

所以当t==时,四边形CDPQ的面积有最小值,

此时,OQ=,OP=,sin∠COD=,cos∠COD=,可求得PQ=.


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