l交於點E(5,5).矩形ABCD的邊AB在x軸正半軸上,且AB=1,邊AD,BC與拋物線分別交於點M,N.當...
問題詳情:
l交於點E(5,5).矩形ABCD的邊AB在x軸正半軸上,且AB=1,邊AD,BC與拋物線分別交於點M,N.當矩形ABCD沿x軸正方向平移,點M,N位於對稱軸l的同側時,連接MN,此時,四邊形ABNM的面積記為S;點M,N位於對稱軸l的兩側時,連接EM,EN,此時五邊形ABNEM的面積記為S.將點A與點O重合的位置作為矩形ABCD平移的起點,設矩形ABCD平移的長度為t(0≤t≤5)
(1)求出這條拋物線的表達式;
(2)當t=0時,求S△OBN的值;
(3)當矩形ABCD沿着x軸的正方向平移時,求S關於t(0<t≤5)的函數表達式,並求出t為何值時S有最大值,最大值是多少?
【回答】
【分析】(1)根據點E、F的座標,利用待定係數法即可求出拋物線的表達式;
(2)找出當t=0時,點B、N的座標,進而可得出OB、BN的長度,再根據三角形的面積公式可求出S△OBN的值;
(3)分0<t≤4和4<t≤5兩種情況考慮:①當0<t≤4時(圖1),找出點A、B、M、N的座標,進而可得出AM、BN的長度,利用梯形的面積公式即可找出S關於t的函數關係式,再利用二次函數的*質即可求出S的最大值;②當4<t≤5時,找出點A、B、M、N的座標,進而可得出AM、BN的長度,將五邊形分成兩個梯形,利用梯形的面積公式即可找出S關於t的函數關係式,再利用二次函數的*質即可求出S的最大值.將①②中的S的最大值進行比較,即可得出結論.
【解答】解:(1)將E(5,5)、F(10,0)代入y=ax2+bx,
,解得:,
∴拋物線的表達式為y=﹣x2+2x.
(2)當t=0時,點B的座標為(1,0),點N的座標為(1,),
∴BN=,OB=1,
∴S△OBN=BN•OB=.
(3)①當0<t≤4時(圖1),點A的座標為(t,0),點B的座標為(t+1,0),
∴點M的座標為(t,﹣t2+2t),點N的座標為(t+1,﹣(t+1)2+2(t+1)),
∴AM=﹣t2+2t,BN=﹣(t+1)2+2(t+1),
∴S=(AM+BN)•AB=×1×[﹣t2+2t﹣(t+1)2+2(t+1)],
=﹣t2+t+,
=﹣(t﹣)2+,
∵﹣<0,
∴當t=4時,S取最大值,最大值為;
②當4<t≤5時(圖2),點A的座標為(t,0),點B的座標為(t+1,0),
∴點M的座標為(t,﹣t2+2t),點N的座標為(t+1,﹣(t+1)2+2(t+1)),
∴AM=﹣t2+2t,BN=﹣(t+1)2+2(t+1),
∴S=(5﹣t)(﹣t2+2t+5)+(t﹣4)[5﹣(t+1)2+2(t+1)],
=(t3﹣3t2+5t+25)+(﹣t3+t2+t﹣),
=﹣t2+t﹣,
=﹣(t﹣)2+,
∵﹣<0,
∴當t=時,S取最大值,最大值為.
∵=<,
∴當t=時,S有最大值,最大值是.
【點評】本題考查了待定係數法求二次函數解析式、二次函數圖象上點的座標特徵、二次函數的*質、梯形的面積以及三角形的面積,解題的關鍵是:(1)根據點的座標,利用待定係數法求出二次函數關係式;(2)利用二次函數圖象上點的座標特徵求出當t=0時點N的座標;(3)分0<t≤4和4<t≤5兩種情況找出S關於t的函數關係式.
知識點:各地中考
題型:綜合題