Question

【題目】如圖，拋物線(xiàn)y=﹣（x﹣1）2+c與x軸交于A，B（A，B分別在y軸的左右兩側(cè)）兩點(diǎn)，與y軸的正半軸交于點(diǎn)C，頂點(diǎn)為D，已知A（﹣1，0）．

（1）求點(diǎn)B，C的坐標(biāo)；

（2）判斷△CDB的形狀并說(shuō)明理由；

（3）將△COB沿x軸向右平移t個(gè)單位長(zhǎng)度（0＜t＜3）得到△QPE．△QPE與△CDB重疊部分（如圖中陰影部分）面積為S，求S與t的函數(shù)關(guān)系式，并寫(xiě)出自變量t的取值范圍．

Answer 1

【答案】解：（1）∵點(diǎn)A（﹣1，0）在拋物線(xiàn)y=﹣（x﹣1）2+c上，

∴0=﹣（﹣1﹣1）2+c，解得c=4。

∴拋物線(xiàn)解析式為：y=﹣（x﹣1）2+4。

令x=0，得y=3，∴C（0，3）；

令y=0，得x=﹣1或x=3，∴B（3，0）。

（2）△CDB為直角三角形。理由如下：

由拋物線(xiàn)解析式，得頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為（1，4）。

如答圖1所示，過(guò)點(diǎn)D作DM⊥x軸于點(diǎn)M，

則OM=1，DM=4，BM=OB﹣OM=2。

過(guò)點(diǎn)C作CN⊥DM于點(diǎn)N，

則CN=1，DN=DM﹣MN=DM﹣OC=1。

在Rt△OBC中，由勾股定理得：；

在Rt△CND中，由勾股定理得：；

在Rt△BMD中，由勾股定理得：。

∵BC2+CD2=BD2，∴根據(jù)勾股定理的逆定理，得△CDB為直角三角形。

（3）設(shè)直線(xiàn)BC的解析式為y=kx+b，

∵B（3，0），C（0，3），∴，解得。

∴直線(xiàn)BC的解析式為y=﹣x+3。

∵直線(xiàn)QE是直線(xiàn)BC向右平移t個(gè)單位得到，

∴直線(xiàn)QE的解析式為：y=﹣（x﹣t）+3=﹣x+3+t。

設(shè)直線(xiàn)BD的解析式為y=mx+m，

∵B（3，0），D（1，4），∴，解得：。

∴直線(xiàn)BD的解析式為y=﹣2x+6。

連接CQ并延長(zhǎng)，射線(xiàn)CQ交BD于點(diǎn)G，則G（，3）。

在△COB向右平移的過(guò)程中：

①當(dāng)0＜t≤時(shí)，如答圖2所示：

設(shè)PQ與BC交于點(diǎn)K，可得QK=CQ=t，PB=PK=3﹣t．

設(shè)QE與BD的交點(diǎn)為F，

則：，解得，∴F（3﹣t，2t）。

∴S=S△QPE﹣S△PBK﹣S△FBE

=PEPQ﹣PBPK﹣BEyF

=×3×3﹣（3﹣t）2﹣t2t=。

②當(dāng)＜t＜3時(shí)，如答圖3所示，

p>

設(shè)PQ分別與BC、BD交于點(diǎn)K、點(diǎn)J，

∵CQ=t，∴KQ=t，PK=PB=3﹣t。

直線(xiàn)BD解析式為y=﹣2x+6，令x=t，得y=6﹣2t。∴J（t，6﹣2t）。

∴S=S△PBJ﹣S△PBK=PBPJ﹣PBPK=（3﹣t）（6﹣2t）﹣（3﹣t）2=t2﹣3t+。

綜上所述，S與t的函數(shù)關(guān)系式為：S=。

【解析】

試題（1）首先用待定系數(shù)法求出拋物線(xiàn)的解析式，然后進(jìn)一步確定點(diǎn)B，C的坐標(biāo)。

（2）分別求出△CDB三邊的長(zhǎng)度，利用勾股定理的逆定理判定△CDB為直角三角形。

（3）△COB沿x軸向右平移過(guò)程中，分兩個(gè)階段：

①當(dāng)0＜t≤時(shí)，如答圖2所示，此時(shí)重疊部分為一個(gè)四邊形；

②當(dāng)＜t＜3時(shí)，如答圖3所示，此時(shí)重疊部分為一個(gè)三角形。