题目内容

12.如图①,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(8,6),连结OA,动点P从点O出发,以每秒5个单位长度的速度沿OA向终点A运动.以P为顶点的抛物线y=(x-h)2+k与y轴交于点B,过点B作BC∥x轴交抛物线于另一点C,动点Q从点A出发,以每秒5个单位长度的速度沿AO向终点O运动,以Q为顶点,作边长为4的正方形QDEF.使得DQ∥x轴,且点D在点Q左侧,点F在点Q的下方.点P、Q同时出发,设运动时间为t.
(1)用含有t的代数式表示点P的坐标(4t,3t)
(2)当四边形BCFE为平行四边形时,求t的值.
(3)当点C落在线段DE或QF上时,求t的值.
(4)如图②,以OB、BC为邻边作矩形OBCG,当点Q在矩形OBCG内部时,设矩形OBCG与正方形QDEF重叠部分图形的周长为l,求l与t之间的函数关系式.

分析 (1)由点A的坐标为(8,6),根据相似三角形的性质,即可求得点P的坐标;
(2)由P(4t,3t),可得抛物线的解析式为:y=(x-4t)2+3t,易得当BC=EF时,四边形BCFE为平行四边形,继而求得答案;
(3)首先求得点C的坐标,继而可得点Q的坐标为:(8-4t,6-3t),点E的坐标为(4-4t,2-3t),然后分别令8t=4-4t与8t=8-4t,去分析求解即可求得答案;
(4)分别从当点Q在CG上时,当点Q在y轴上时,当$\frac{2}{3}$<t<1时,当1≤t<2时,去分析求解即可求得答案.

解答 解:(1)∵点A的坐标为(8,6),
∴OA=$\sqrt{{8}^{2}+{6}^{2}}$=10,
∵OP=5t,
∴$\frac{x}{8}=\frac{5t}{10}$=$\frac{y}{6}$,
∴x=4t,y=3t,
∴点P的坐标为:(4t,3t);
故答案为:4t,3t;

(2)∵P(4t,3t),
∴抛物线的解析式为:y=(x-4t)2+3t,
由对称性可得:BC=8t,
∵BC∥x轴,EF∥x轴,
∴BC∥EF,
∴当BC=EF时,四边形BCFE为平行四边形,
∴8t=4,
解得:t=$\frac{1}{2}$;

(3)当x=8t时,y=(8t-4t)2+3t=16t2+3t,
∴点C的坐标为(8t,16t2+3t),
根据题意得:点Q的坐标为:(8-4t,6-3t),点E的坐标为(4-4t,2-3t),
令8t=4-4t,解得:t=$\frac{1}{3}$,
此时:8t=8×$\frac{1}{3}$=$\frac{8}{3}$,6-3t=6-3×$\frac{1}{3}$=5,2-3t=2-3×$\frac{1}{3}$=1,
∵1<$\frac{8}{3}$<5,
∴当t=$\frac{1}{3}$时,点C落在DE上,
令8t=8-4t,解得:t=$\frac{2}{3}$,
此时:8t=8×$\frac{2}{3}$=$\frac{16}{3}$,6-3t=6-3×$\frac{2}{3}$=4,2-3t=2-3×$\frac{2}{3}$=0,
∵0<4<$\frac{16}{3}$,
∴当t=$\frac{2}{3}$时,点C不落在DE上;
综上可得:点C落在线段DE或QF上时,t=$\frac{1}{3}$.

(4)如图①,当点Q在CG上时,8t=8-4t,解得:t=$\frac{2}{3}$;
如图②,当点E在y轴上时,4-4t=0,解得:t=1;
如图③,当$\frac{2}{3}$<t<1时,QM=6-3t,DQ=4,
则y=2QM+2DQ=2(6-3t+4)=20-6t;
如图④,当1≤t<2时,QN=8-4t,QM=6-3t,
y=2QN+2QM=2(8-4t+6-3t)=28-14t.

点评 此题属于二次函数的综合题.考查了待定系数求二次函数解析式、矩形的性质、正方形的性质以及相似三角形性质.注意掌握分类讨论思想的应用是解此题的关键.

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