【答案】
分析:(1)根據(jù)已知的拋物線(xiàn)解析式,可求得A、B的坐標(biāo),在Rt△ABC中,OC⊥AB,利用射影定理的得到OC
2=OA•OB(或由相似三角形證得),即可得到OC的長(zhǎng),從而確定C點(diǎn)的坐標(biāo),將其代入拋物線(xiàn)的解析式中,即可確定a的值,從而求出該拋物線(xiàn)的解析式;
(2)根據(jù)(1)所得拋物線(xiàn)的解析式,可求出其頂點(diǎn)坐標(biāo),由于函數(shù)圖象的平移方法已經(jīng)確定,即沿y軸負(fù)半軸向下平移,若拋物線(xiàn)與坐標(biāo)軸只有兩個(gè)交點(diǎn),則有兩種情況:
①C、O重合,此時(shí)拋物線(xiàn)向下平移了OC長(zhǎng)個(gè)單位,
②拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)落在x軸上,此時(shí)拋物線(xiàn)向下平移的單位長(zhǎng)度與(1)的拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)縱坐標(biāo)相同,
綜合上述兩種情況,即可求得k的值;
(3)當(dāng)C(0,4)時(shí),可根據(jù)其坐標(biāo)確定此時(shí)拋物線(xiàn)的解析式,進(jìn)而求得其頂點(diǎn)D的坐標(biāo);P點(diǎn)的移動(dòng)距離易求得(即OC+OB),而Q點(diǎn)的軌跡是一條曲線(xiàn),無(wú)法直接求得,因此需要化曲為直,間接的和P點(diǎn)的移動(dòng)距離進(jìn)行比較;連接CD、BD,根據(jù)B、C、D三點(diǎn)坐標(biāo),即可求得CD、BD的長(zhǎng),從而確定BD+CD同OC+OB的大小關(guān)系,顯然Q點(diǎn)移動(dòng)距離要大于CD+BD,這樣就判斷出P、Q兩點(diǎn)的路程誰(shuí)大誰(shuí)小,由于兩點(diǎn)的速度相同,那么路程短的就先到達(dá)B點(diǎn).
解答:解:拋物線(xiàn)y=a(x+1)(x-4)與x軸的交點(diǎn)為A(-1,0)、B(4,0).
(1)若△ABC是直角三角形,只有∠ACB=90°.
由題易得△ACO∽△COB,
∴
,
∴
,
∴CO=2
∵拋物線(xiàn)開(kāi)口向下,
∴C(0,2)
把C(0,2)代入得:
(0+1)(0-4)a=2,
∴
;
(2)由
可得:
拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)為(
,
),點(diǎn)C(0,2),
當(dāng)點(diǎn)C向下平移到原點(diǎn)時(shí),
平移后的拋物線(xiàn)與坐標(biāo)軸只有兩個(gè)交點(diǎn),
∴k=2
當(dāng)頂點(diǎn)向下平移到x軸時(shí),
平移后的拋物線(xiàn)與坐標(biāo)軸只有兩個(gè)交點(diǎn),
∴
;
(3)當(dāng)點(diǎn)C為(0,4)時(shí),拋物線(xiàn)的解析式為y=-(x+1)(x-4),
拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)為D(
,
)
連接DC、DB
∵D(
,
),B(4,0),C(0,4),
∴CD=
,
DB=
;
∴CD+DB=2.7+6.75=9.45
∵CO+OB=4+4=8,
∴DB+DC>CO+OB
由函數(shù)圖象可知第一象限內(nèi)的拋物線(xiàn)的長(zhǎng)度比CD+DB還要長(zhǎng)
所以第一象限內(nèi)的拋物線(xiàn)的長(zhǎng)度要大于折線(xiàn)C→O→B的長(zhǎng)度
所以點(diǎn)P先到達(dá)點(diǎn)B.
點(diǎn)評(píng):此題主要考查了二次函數(shù)解析式的確定、相似三角形的判定和性質(zhì)、二次函數(shù)圖象的平移、坐標(biāo)系兩點(diǎn)間的距離公式等重要知識(shí);(3)題中,由于Q點(diǎn)的移動(dòng)軌跡是條曲線(xiàn),在求其移動(dòng)距離時(shí),能夠通過(guò)輔助線(xiàn)來(lái)化曲為直,間接的得出P、Q的路程大小是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.