l交于点E(5,5).矩形ABCD的边AB在x轴正半轴上,且AB=1,边AD,BC与抛物线分别交于点M,N.当...
问题详情:
l交于点E(5,5).矩形ABCD的边AB在x轴正半轴上,且AB=1,边AD,BC与抛物线分别交于点M,N.当矩形ABCD沿x轴正方向平移,点M,N位于对称轴l的同侧时,连接MN,此时,四边形ABNM的面积记为S;点M,N位于对称轴l的两侧时,连接EM,EN,此时五边形ABNEM的面积记为S.将点A与点O重合的位置作为矩形ABCD平移的起点,设矩形ABCD平移的长度为t(0≤t≤5)
(1)求出这条抛物线的表达式;
(2)当t=0时,求S△OBN的值;
(3)当矩形ABCD沿着x轴的正方向平移时,求S关于t(0<t≤5)的函数表达式,并求出t为何值时S有最大值,最大值是多少?
【回答】
【分析】(1)根据点E、F的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;
(2)找出当t=0时,点B、N的坐标,进而可得出OB、BN的长度,再根据三角形的面积公式可求出S△OBN的值;
(3)分0<t≤4和4<t≤5两种情况考虑:①当0<t≤4时(图1),找出点A、B、M、N的坐标,进而可得出AM、BN的长度,利用梯形的面积公式即可找出S关于t的函数关系式,再利用二次函数的*质即可求出S的最大值;②当4<t≤5时,找出点A、B、M、N的坐标,进而可得出AM、BN的长度,将五边形分成两个梯形,利用梯形的面积公式即可找出S关于t的函数关系式,再利用二次函数的*质即可求出S的最大值.将①②中的S的最大值进行比较,即可得出结论.
【解答】解:(1)将E(5,5)、F(10,0)代入y=ax2+bx,
,解得:,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x.
(2)当t=0时,点B的坐标为(1,0),点N的坐标为(1,),
∴BN=,OB=1,
∴S△OBN=BN•OB=.
(3)①当0<t≤4时(图1),点A的坐标为(t,0),点B的坐标为(t+1,0),
∴点M的坐标为(t,﹣t2+2t),点N的坐标为(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,
∴当t=4时,S取最大值,最大值为;
②当4<t≤5时(图2),点A的坐标为(t,0),点B的坐标为(t+1,0),
∴点M的坐标为(t,﹣t2+2t),点N的坐标为(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,
∴当t=时,S取最大值,最大值为.
∵=<,
∴当t=时,S有最大值,最大值是.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的*质、梯形的面积以及三角形的面积,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数关系式;(2)利用二次函数图象上点的坐标特征求出当t=0时点N的坐标;(3)分0<t≤4和4<t≤5两种情况找出S关于t的函数关系式.
知识点:各地中考
题型:综合题