如圖,拋物線y=-x2+x+1與y軸交於A點,過點A的直線與拋物線交於另一點B,過點B作BC⊥x軸,垂足為點C...
問題詳情:
如圖,拋物線y=-x2+x+1與y軸交於A點,過點A的直線與拋物線交於另一點B,過點B作BC⊥x軸,垂足為點C(3,0).
(1)求直線AB的函數關係式;
(2)動點P在線段OC上從原點O出發以每秒一個單位的速度向點C移動,過點P作PN⊥x軸,交直線AB於點M,交拋物線於點N,設點P移動的時間為t秒,MN的長度為s個單位,求s與t的函數關係式,並寫出t的取值範圍;
(3)設在(2)的條件下(不考慮點P與點O、點C重合的情況),連接CM、BN,當t為何值時,四邊形BCMN為平行四邊形?問對於所求的t值,平行四邊形BCMN是否為菱形?請説明理由.
【回答】
解:(1)設直線AB的函數關係式為y=ax+b(a≠0),
對於拋物線y=-x2+x+1,
令x=0,得y=1,即有A(0,1),
將點A的座標代入直線AB的函數關係式,得b=1,
令x=3,得y=,即有B(3,),
將點B的座標代入直線AB的函數關係式,得a=,
∴直線AB的函數關係式為y=x+1;………………………(3分)
(2)顯然OP=t,即P(t,0),
將x=t代入拋物線解析式可得y=-t2+t+1,
即N(t,-t2+t+1),
將x=t代入直線AB的函數關係式可得y=t+1,
即M(t,t+1),
∴s=MN=-t2+t+1-(t+1),
∴s=-t2+t(0≤t≤3);……………………………………(6分)
(3)顯然NM∥BC,
∴要使得四邊形BCMN為平行四邊形,只要MN=BC,
即s=-t2+t=,
解得t=1或t=2.
①當t=1時,M(1,),
∴MP=,CP=OC-OP=2.
在Rt△MPC中,CM===BC,
∴四邊形BCMN為菱形;
②當t=2時,M(2,2),
∴MP=2,CP=1.
在Rt△MPC中,CM==≠BC.
∴四邊形BCMN不是菱形.
綜上,當t=1或t=2時,四邊形BCMN為平行四邊形;當t=1
時,平行四邊形BCMN為菱形.……………………………(9分)
知識點:二次函數與一元二次方程
題型:綜合題