(2003•黃岡)已知經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)的二次函數(shù)圖象如圖所示.
(1)求二次函數(shù)的解析式及拋物線頂點(diǎn)M的坐標(biāo);
(2)若點(diǎn)N為線段BM上的一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)N作x軸的垂線,垂足為點(diǎn)Q.當(dāng)點(diǎn)N在線段BM上運(yùn)動(dòng)時(shí)(點(diǎn)N不與點(diǎn)B、點(diǎn)M重合),設(shè)NQ的長(zhǎng)為t,四邊形NQAC的面積為s,求s與t之間的函數(shù)關(guān)系式及自變量t取值范圍;
(3)將△OAC補(bǔ)成矩形,使△OAC的兩個(gè)頂點(diǎn)成為矩形一邊的兩個(gè)頂點(diǎn),第三個(gè)頂點(diǎn)落在矩形這一邊的對(duì)邊上,求出矩形未知頂點(diǎn)的坐標(biāo).

【答案】分析:(1)根據(jù)圖象可以知道A,B,C三點(diǎn)的坐標(biāo)已知,根據(jù)待定系數(shù)法就可以求出函數(shù)的解析式.進(jìn)而求出頂點(diǎn)M的坐標(biāo).
(2)根據(jù)待定系數(shù)法可以求出直線MB的解析式,設(shè)NQ的長(zhǎng)為t,即N點(diǎn)的縱坐標(biāo)是t,把x=t代入解析式就可以求出橫坐標(biāo),四邊形NQAC的面積s=S△AOC+S梯形OQNC,可以用t分別表示出△AOC和梯形OQNC的面積,因而就得到s與t之間的函數(shù)關(guān)系式.
(3)可以補(bǔ)成的矩形有兩種情況,即圖1,的情況,易得未知頂點(diǎn)坐標(biāo)是點(diǎn)D(-1,2);
以點(diǎn)A、點(diǎn)C為矩形的兩個(gè)頂點(diǎn),第三個(gè)頂點(diǎn)時(shí),落在矩形這一邊AC的對(duì)邊上,如下圖2,易證Rt△HOC∽R(shí)t△COA,根據(jù)相似三角形的對(duì)應(yīng)邊的比相等,就可以求出OH的長(zhǎng),根據(jù)直線平行的關(guān)系利用待定系數(shù)法就可以求出直線AF與直線AC的解析式,兩函數(shù)的交點(diǎn),就是滿足條件的點(diǎn).
解答:解:(1)設(shè)這個(gè)二次函數(shù)的解析式為
y=a(x+1)(x-2),(1分)
把點(diǎn)C(0,2)坐標(biāo)代入其中,求得a=-1,
y=-(x+1)(x-2)=-x2+x+2=-(x-2+
∴這個(gè)二次函數(shù)的解析式為:
y=-x2+x+2(3分)
頂點(diǎn)M的坐標(biāo)為M(,);(4分)
[也可設(shè)為一般式y(tǒng)=ax2+bx+c,把A、B、C三點(diǎn)坐標(biāo)代入解出]

(2)設(shè)線段BM所在直線的解析式為:y=kx+b,(5分)
分別把B(2,0)、M(,)坐標(biāo)代入其中,
解得k=-,b=3,
∴y=-x+3.
若N的坐標(biāo)為(x,t),則得t=-x+3,
解得x=2-t,(6分)
由圖形可知:s=S△AOC+S梯形OQNC(7分)
=×1×2+(2+t)(2-t)
化簡(jiǎn)整理得s=-t2+t+3,(8分)
其中0<t<;(9分)

(3)以點(diǎn)O、點(diǎn)A(或點(diǎn)O、點(diǎn)C)為矩形的兩個(gè)頂點(diǎn),
第三個(gè)頂點(diǎn)落在矩形這一邊OA(或邊OC)的對(duì)邊上,
如下圖1,此時(shí)易得未知頂點(diǎn)坐標(biāo)是點(diǎn)D(-1,2);(10分)
以點(diǎn)A、點(diǎn)C為矩形的兩個(gè)頂點(diǎn),第三個(gè)頂點(diǎn)(即點(diǎn)O)
落在矩形這一邊AC的對(duì)邊上,如下圖2,此時(shí)
未知頂點(diǎn)分別為點(diǎn)E、點(diǎn)F.(11分)
它們的坐標(biāo)求解如下:
∵ACEF為矩形,
∴∠ACE為直角,延長(zhǎng)CE交x軸于點(diǎn)H,
則易得Rt△HOC∽R(shí)t△COA,
,求得OH=4,
∴點(diǎn)H的坐標(biāo)H(4,0).可求得線段CH所在直線的
解析式為:y=-x+2;(12分)
線段AC所在直線的
解析式為:y=2x+2,線段EF所在直線過(guò)原點(diǎn)且與
線段AC所在直線平行,從而可得線段EF所在直線的
解析式為:y=2x;(13分)
線段AF所在直線與直線CH平行,
設(shè)直線AF的解析式為:y=-x+m,
把A(-1,0)坐標(biāo)代入,求得m=-,
∴直線AF為:y=-x-
∵點(diǎn)E是直線CH與直線EF的交點(diǎn);
點(diǎn)F是直線AF與直線EF的交點(diǎn),
∴得下面兩個(gè)方程組:
,
解得E(),F(xiàn)(-,-).(14分)
∴矩形的未知頂點(diǎn)為(-1,2)或(,)、(-,-).

點(diǎn)評(píng):本題主要考查了待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,以及直線平行時(shí)解析式之間的關(guān)系.
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