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,

∴SBCG=S梯形GHDB+S△BDC﹣SGHC

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=

<t≤ 时,如图5,

SBCG=SBDC﹣S梯形BDHG﹣SGHC

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

∴SBCG=S梯形BDCG﹣SBDC= ×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,

∴SBGC=S梯形BCHM﹣SBGM﹣SGCH

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.

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