如圖1,在平面直角座標系中,O為座標原點,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的頂點為(﹣3,),與x軸交於A...
問題詳情:
如圖1,在平面直角座標系中,O為座標原點,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的頂點為(﹣3,),與x軸交於A,B兩點(點A在點B的右側)與y軸交於點C,D為BO的中點,直線DC解析式為y=kx+4(k≠0)
(1)求拋物線的解析式和直線CD的解析式.
(2)點P是拋物線第二象限部分上使得△PDC面積最大的一點,點E為DO的中點,F是線段DC上任意一點(不含端點).連接EF,一動點M從點E出發沿線段EF以每秒1個單位長度的速度運動到F點,在沿線段FC以每秒個單位長度的速度運動到C點停止.當點M在整個運動中同時最少為t秒時,求線段PF的長及t值.
(3)如圖2,直線DN:y=mx+2(m≠0)經過點D,交y軸於點N,點R是已知拋物線上一動點,過點R作直線DN的垂線RH,垂足為H,直線RH交x軸與點Q,當∠DRH=∠ACO時,求點Q的座標.
【回答】
.解:(1)由題意拋物線頂點(﹣3,),點C座標(0,4),
設拋物線解析式y=a(x+3)2+,把點C(0,4)代入得a=﹣,
所以拋物線為y=﹣(x+3)2+=﹣x2﹣x+4,
令y=0,得x2+6x﹣16=0,x=﹣8或2,所以點B(﹣8,0),點A(2,0),D(﹣4,0)
把點D(﹣4,0)代入y=kx+4中得k=1,所以直線CD解析式為y=x+4.
(2)如圖1中,過點C作y軸的垂線,過點E作x軸的垂線兩線交於點M,EM與CD交於點F,
此時點F就是所求的點,時間最短.
∵OC=OD=4,
∴∠DCO=45°,
∴∠MCF=90°﹣∠DCO=45°,
∵∠MCO=∠MEO=∠EOC=90°,
∴四邊形MEOC是矩形,
∴∠EMC=90°,
∴∠MFC=∠MCF=45°,∴FC=FM,
∵t=EF+=EF+FM,∴EM⊥CM時,時間最短,∴t=4秒.
設點P(m,﹣﹣m+4),
∵S△PCD=S△PDO+S△PCO﹣S△DCO=×﹣8=﹣m2﹣5m,
∴m=﹣5時,△PCD面積最大,此時P(﹣5,),∵點F(﹣2,2),
∴PF==,
(3)如圖2中,①當∠DR1H1=∠DR2H2=∠ACO,
∵點N(0,2),D(﹣4,0),C(0,4),A(2,0),
∴直線DN為y=x+2,直線AC為y=﹣2x+4,∴K1K2=﹣1,
∴AC⊥DN,
∴∠ACO=∠ODN,
∴∠DNO=∠OAC,
∵∠DR1H1=∠DR2H2=∠ACO,
∴∠MDN=∠MND,
∴MN=DM,設OM=x,則(x+2)2=x2+42解得x=3,
∴點M(0,﹣3),直線DM為y=﹣x﹣3,
由解得,∴R1(﹣7,),R2(4,﹣6),
∴直線R1H1為y=﹣2x﹣,此時Q1(﹣,0),直線R2H2為y=﹣2x+2,此時Q2(1.0),
②當∠DR3H3=∠ACO時,∵R3Q3⊥DC,AC⊥DC,∴∠R3DH3=∠CNK,∴DR3∥OC,
∴R3(﹣4,6),直線R3Q3為y=﹣2x﹣2,∴Q3(﹣1,0).
綜上所述滿足條件的點Q的座標為Q1(﹣,0),Q2(1.0),Q3(﹣1,0).
知識點:二次函數單元測試
題型:綜合題