题目内容
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(1)求抛物线的解析式;
(2)记△EFA的面积为S,求S关于t的函数关系式,并求S的最大值,指出此时△EFA的形状;
(3)是否存在这样的t值,使△EFA是直角三角形?若存在,求出此时E、F两点的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)将三点的坐标代入,利用待定系数法求解即可得出答案.
(2)过点B作BM⊥x轴于M构建Rt△ABM,由点B的坐标可以求得BM=
,OM=3,由点A的坐标可以求得OA=4,根据图形可知AM=1,在该三角形中利用勾股定理可以求得AB=2,所以根据直角三角形的边角关系可以推知∠BAM=60°;最后根据t的不同取值范围进行分类讨论,并求得相应的S的值,通过比较即可求得S的最大值;
(3)需要分类讨论:①当0≤t≤2时,若∠EFA=90°,此时∠FEA=30°,在直角三角形中根据三角函数的定义可以求得t=
,据此可以求得相应的电E、F的坐标;
②当∠FEA=90°时,此时∠EFA=30°,在直角三角形中根据三角函数的定义可以求得t=
,故这种情况不存在;
③当2<t≤4时,有t-2+t=3,即t=2.5,据此可以求得相应的电E、F的坐标.
(2)过点B作BM⊥x轴于M构建Rt△ABM,由点B的坐标可以求得BM=
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(3)需要分类讨论:①当0≤t≤2时,若∠EFA=90°,此时∠FEA=30°,在直角三角形中根据三角函数的定义可以求得t=
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②当∠FEA=90°时,此时∠EFA=30°,在直角三角形中根据三角函数的定义可以求得t=
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③当2<t≤4时,有t-2+t=3,即t=2.5,据此可以求得相应的电E、F的坐标.
解答:解:(1)根据题意得
,
解得:
,
故函数解析式为:y=-
x2+
x;
(2)过点B作BM⊥x轴于M,
则BM=
,OM=3,
∵OA=4,
∴AM=1,AB=
=2,
∵AM=
AB,
∴∠BAM=60°,
当0<t≤2时,AF=t,过点F作FH⊥x轴,
∵FH=AFsin60°=
t,s=
(4-t)×
t=-
t2+
t,
当2<t≤4时,如图,s=
(4-t)×
=-
t+2
,
当0<t≤2时,当t=-
=2时,s最大值=
,
∵当2<t≤4时,s<
∴当t=2时,s最大值=
,
此时AE=AF=2,
又∵∠EAF=60°.
∴△AEF为等边三角形.
(3)当0≤t≤2时,
∵若∠EFA=90°,此时∠FEA=30°,
∴EA=2AF,4-t=2t,
∴t=
.
此时E(
,0),F(
,
)
当∠FEA=90°时,此时∠EFA=30°,
∴2EA=AF,
∴t=2(4-t)
∴t=
>2,
∴这种情况不存在.
当2<t≤4时,有t-2+t=3
∴t=2.5
E(2.5,0),F(2.5,
).
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解得:
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故函数解析式为:y=-
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(2)过点B作BM⊥x轴于M,
则BM=
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∵OA=4,
∴AM=1,AB=
| AM2+BM2 |
∵AM=
| 1 |
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∴∠BAM=60°,
当0<t≤2时,AF=t,过点F作FH⊥x轴,
∵FH=AFsin60°=
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| 2 |
| ||
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当2<t≤4时,如图,s=
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| 2 |
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当0<t≤2时,当t=-
| ||||
2×(-
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∵当2<t≤4时,s<
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∴当t=2时,s最大值=
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此时AE=AF=2,
又∵∠EAF=60°.
∴△AEF为等边三角形.
(3)当0≤t≤2时,
∵若∠EFA=90°,此时∠FEA=30°,
∴EA=2AF,4-t=2t,
∴t=
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此时E(
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2
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当∠FEA=90°时,此时∠EFA=30°,
∴2EA=AF,
∴t=2(4-t)
∴t=
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∴这种情况不存在.
当2<t≤4时,有t-2+t=3
∴t=2.5
E(2.5,0),F(2.5,
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点评:本题考查了二次函数综合题.解答该题时,采用了“分类讨论”的数学思想,以防漏解.
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