试题

题目:
青果学院(2012·大丰市二模)已知抛物线y=ax2+bx+c经过O(0,0),A(4,0),B(3,
3
)三点,连接AB,过点B作BC∥x轴交抛物线于点C.动点E、F分别从O、A两点同时出发,其中点E沿线段OA以每秒1个单位长度的速度向A点运动,点F沿折线A→B→C以每秒1个单位长度的速度向C点运动.设动点运动的时间为t(秒).
(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.
答案
解:(1)根据题意得
c=0
16a+4b+c=0
9a+3b+c=
3
青果学院
解得:
a=-
3
3
b=
4
3
3
c=0

故函数解析式为:y=-
3
3
x2+
4
3
3
x


(2)过点B作BM⊥x轴于M,青果学院
则BM=
3
,OM=3,
∵OA=4,
∴AM=1,AB=
AM2+BM2
=2

AM=
1
2
AB

∴∠BAM=60°,
当0<t≤2时,AF=t,过点F作FH⊥x轴,
∵FH=AFsin60°=
3
2
t
s=
1
2
(4-t)×
3
2
t=-
3
4
t2+
3
t

当2<t≤4时,如图,s=
1
2
(4-t)×
3
=-
3
2
t+2
3

当0<t≤2时,当t=-
3
2×(-
3
4
)
=2
时,s最大值=
3
青果学院
∵当2<t≤4时,s<
3

∴当t=2时,s最大值=
3

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=
4
3

此时E(
4
3
,0),F(
10
3
2
3
3
)

当∠FEA=90°时,此时∠EFA=30°,青果学院
∴2EA=AF,
∴t=2(4-t)
t=
8
3
>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,
3
).
解:(1)根据题意得
c=0
16a+4b+c=0
9a+3b+c=
3
青果学院
解得:
a=-
3
3
b=
4
3
3
c=0

故函数解析式为:y=-
3
3
x2+
4
3
3
x


(2)过点B作BM⊥x轴于M,青果学院
则BM=
3
,OM=3,
∵OA=4,
∴AM=1,AB=
AM2+BM2
=2

AM=
1
2
AB

∴∠BAM=60°,
当0<t≤2时,AF=t,过点F作FH⊥x轴,
∵FH=AFsin60°=
3
2
t
s=
1
2
(4-t)×
3
2
t=-
3
4
t2+
3
t

当2<t≤4时,如图,s=
1
2
(4-t)×
3
=-
3
2
t+2
3

当0<t≤2时,当t=-
3
2×(-
3
4
)
=2
时,s最大值=
3
青果学院
∵当2<t≤4时,s<
3

∴当t=2时,s最大值=
3

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=
4
3

此时E(
4
3
,0),F(
10
3
2
3
3
)

当∠FEA=90°时,此时∠EFA=30°,青果学院
∴2EA=AF,
∴t=2(4-t)
t=
8
3
>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,
3
).
考点梳理
二次函数综合题.
(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=
3
,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=
4
3
,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=
8
3
,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.
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.
综合题;压轴题.
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