题目内容

如图,一次函数y=x+2的图象分别交轴、轴于A、B两点,O1为以OB为边长的正方形OBCD的对角线的交点.两动点P、Q同时从A点出发在四边形ABCD上运动,其中动点P以每秒
2
个单位长度的速度沿A→B→A运动后停止,动点Q以每秒2个单位长度的速度沿A→O→D→C→B运动.AO1交于轴于点E,设P、Q运动的时间为t秒.
(1)求经过A、B、C三点的抛物线的解析式;
(2)求出E点的坐标和S△ABE的值;
(3)当Q点运动在折线AD→DC上时,是否存在某一时刻t(秒),使得S△ABE:S△APQ=4:3?若存在,请确定t的值;若不存在,请说明理由.
(1)在y=x+2中,令y=0,则x=-2.令x=0,则y=2,
∴A(-2,0),B(0,2),
∴BO=2,
∴OD=2,
∴C(2,2).
设过A、B、C三点的抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),
则
c=2
4a+2b+c=2
4a-2b+c=-2

∴
a=-
1
4
b=
1
2
c=2

∴函数的解析式是:y=-
1
4
x2+
1
2
x+2;

(2)设直线AO的解析式为y=kx+m,
∵A(-2,0),O1(1,1),
∴
-2k+m=0
k+m=1

∴
k=
1
3
m=
2
3

∴y=
1
3
x+
2
3

∴E的坐标是(0,
2
3
);
∴BE=BO-EO=2-
2
3
=
4
3
.
∴S△ABE=
1
2
BE•AO=
1
2
×
4
3
×2=
4
3
.

(3)当0≤t≤2时,Q在AD上,P从A到B运动.
过P作PH⊥x轴于点H,
则AQ=2t,AP=
2
t,
∴AH=PH=t,
∴S△APQ=
1
2
AQ•PH=
1
2
•2t•t=t2.
∵S△ABE:S△APQ=4:3,
∴S△APQ=1,
∴t2=1.
∵0≤t≤2,
∴t=1.
当2<t≤3时,Q在DC上,P从B向A运动.延长AB、DC交于点F.
过Q作QM⊥AF于M,则∠F=∠BAD=45°,
∴MQ=
2
2
QF.
∵DQ=2t-4,DF=AD=4,
∴QF=4-DQ=8-2t,
∴QM=
2
2
(8-2t).
又AP=2AB-
2
t=4
2
-
2
t,
∴S△APQ=
1
2
AP•QM=
1
2
(4
2
-
2
t)•
2
2
(8-2t)=1
∴(4-t)2=1,
∵2<t≤3,
∴4-t=1,
∴t=3,
故当t=1和3时,S△ABE:S△APQ=4:3.
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