题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx+4交y轴于点A,并经过B(4,4)和C(6,0)两点,点D的坐标为(4,0),连接AD,AB,BC,点E从点A出发,以每秒
个单位长度的速度沿线段AD向点D运动,到达点D后,以每秒1个单位长度的速度沿射线DC运动,设点E的运动时间为t秒,过点E作AB的垂线EF交直线AB于点F,以线段EF为斜边向右作等腰直角△EFG.![]()
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点G落在第一象限内的抛物线上时,求出t的值;
(3)设点E从点A出发时,点E,F,G都与点A重合,点E在运动过程中,当△BCG的面积为4时,直接写出相应的t值,并直接写出点G从出发到此时所经过的路径长.
【答案】
(1)解:将B(4,4)和C(6,0)代入抛物线y=ax2+bx+4得:
,
解得:
,
∴抛物线的解析式为:y=﹣
x2+
x+4
(2)解:如图1,由题意得:AE=
t, ![]()
∵A(0,4),B(4,4),
∴AB⊥y轴,且AB∥x轴,
∵OA=OD=4,
∴△AOD是等腰直角三角形,
∴∠ADO=∠BAD=45°,
∴△AFE是等腰直角三角形,
∴AF=EF=t,
∵△EFG是等腰直角三角形,
∴G(t+
t,4﹣
t),
即:点G(
,4﹣
t),
将点G(
,4﹣
t)代入到抛物线得:
4﹣
t=﹣
(
)2+
+4,
解得:t1=0(舍),t2=
,
答:当t=
时,点G落在抛物线上
(3)解:如图2,连接BD,当G在BD上时,
![]()
=4,
t=
,
①当0≤t≤
时,如图3, ![]()
过G作GH⊥x轴于H,延长HG交AB于M,则GM⊥AB,
∵B(4,4),D(4,0),
∴BD⊥x轴,
∴S△BCG=S梯形GHDB+S△BDC﹣S△GHC,
4=
(4﹣
+4)(4﹣
)+
×4×(6﹣4)﹣
(6﹣
)(4﹣
t),
4=
t,
解得:t=
,
∴AM=
=
×
=
,
GM=
t=
×
=
,
在Rt△AGM中,由勾股定理得:AG=
=
=
;
∴当t=
时,此时点G运动的路径长为
;
②当G在BC上时,如图4, ![]()
tan∠C=
=2,
∴GH=2HC,
∴4﹣
t=2(6﹣
),
t=
,
当
<t≤
时,如图5, ![]()
S△BCG=S△BDC﹣S梯形BDHG﹣S△GHC,
4=
×4×2﹣
(4﹣
+4)(
t﹣4)﹣
×
,
t=
(不在此范围内,不符合题意),
③当E与D重合时,F与B重合,如图6, ![]()
t=
=4,
∴G(6,2),
∴AG=
=2
,
∴S△BCG=S梯形BDCG﹣S△BDC=
×2×(4+2)﹣
×2×4=2,
∴当t>4时,如图7, ![]()
由题意得:DE=t﹣4,
∴OE=t﹣4+4=t,
∴OH=OE+EH=t+2,
EH=2,GM=GH=2,
BM=t+2﹣4=t﹣2,
CH=t+2﹣6=t﹣4,
过G作MH⊥x轴,交x轴于H,交直线AB于M,
∴S△BGC=S梯形BCHM﹣S△BGM﹣S△GCH,
4=
(t﹣4+t﹣2)×4﹣
×2×(t﹣2)﹣
×2×(t﹣4),
t=5,
当t=5时,点G的运动路径分为两部分组成:
i)点G从A运动到D时,运动路径为:如图6中的AG长,即为2
;
ii)点G从D点继续在射线DC上运动1秒时,路径为1;
所以当t=5时,此时点G运动的路径长度为1+2
.
综上所述:当t1=
秒,此时路径长度为
,
当t2=5秒,此时路径长度为1+2
.
【解析】(1)利用待定系数法把B、C坐标代入解析式即可;(2)用t 的代数式表示出G的横纵坐标,代入抛物线解析式即可;(3)t=
时,E到D,因此时间t 分为当①0≤t≤
, ②
<t![]()
③t=4 4)t>4;5).t=5时,点G的运动路径分为两部分组成,综合起来t=
或t=5,分别求出对应的路径长.