Question

如圖1，已知拋物線y=x²+bx+c與x軸交于A、B兩點(diǎn)（點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)），與y軸交于點(diǎn)C，且OB=2OA=4．
（1）求該拋物線的函數(shù)表達(dá)式；
（2）設(shè)P是（1）中拋物線上的一個(gè)動點(diǎn)，以P為圓心，R為半徑作⊙P，求當(dāng)⊙P與拋物線的對稱軸l及x軸均相切時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)．
（3）動點(diǎn)E從點(diǎn)A出發(fā)，以每秒1個(gè)單位長度的速度向終點(diǎn)B運(yùn)動，動點(diǎn)F從點(diǎn)B出發(fā)，以每秒個(gè)單位長度的速度向終點(diǎn)C運(yùn)動，過點(diǎn)E作EG∥y軸，交AC于點(diǎn)G（如圖2）．若E、F兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā)，運(yùn)動時(shí)間為t．則當(dāng)t為何值時(shí)，△EFG的面積是△ABC的面積的？

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)OA、OB的長度求出點(diǎn)A、B的坐標(biāo)，然后利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式解答；
（2）根據(jù)拋物線解析式求出對稱軸為x=1，并根據(jù)拋物線解析式設(shè)出點(diǎn)P的坐標(biāo)，然后根據(jù)點(diǎn)P到直線x=1與x軸的距離相等列出方程，再解絕對值方程即可得解；
（3）根據(jù)拋物線解析式求出點(diǎn)C的坐標(biāo)，然后求出△ABC的面積，并利用待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式求出直線AC的解析式，判斷出△BOC是等腰直角三角形，然后用t表示出點(diǎn)E的坐標(biāo)，從而求出EG的長度，過F作FM⊥x軸于點(diǎn)M，用t表示出BM的長度，然后用t表示出EM的長度，即△EFG邊EG上的高，再根據(jù)三角形的面積公式列式求解即可．
解答：解：（1）∵OB=2OA=4，
∴OA=2，
∴點(diǎn)A（-2，0），B（4，0），
把點(diǎn)A、B的坐標(biāo)代入拋物線y=x²+bx+c得，，
解得，
∴拋物線的函數(shù)表達(dá)式為y=x²-x-4；

（2）拋物線對稱軸為x=-=-=1，
設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為（x，x²-x-4），
∵⊙P與拋物線的對稱軸l及x軸均相切，
∴|x-1|=|x²-x-4|，
即x-1=x²-x-4①或x-1=-（x²-x-4）②，
解方程①，整理得，x²-4x-6=0，
解得x₁=2+，x₂=2-，
當(dāng)x₁=2+時(shí)，y₁=2+-1=1+，
當(dāng)x₂=2-時(shí)，y₂=2--1=1-，
此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（2+，1+）或（2-，1-），
解方程②，整理得，x²-10=0，
解得x₃=，x₄=-，
當(dāng)x₃=時(shí)，y₃=1-，
當(dāng)x₄=-時(shí)，y₄=1+，
此時(shí)，點(diǎn)P的坐標(biāo)為（，1-）或（-，1+），
綜上所述，點(diǎn)P的坐標(biāo)為（2+，1+）或（2-，1-）或（，1-）或（-，1+）；

（3）拋物線解析式當(dāng)x=0時(shí)，y=-4，
所以，點(diǎn)C的坐標(biāo)為（0，-4），
又∵AB=OA+OB=2+4=6，
∴S_△ABC=×6×4=12，
設(shè)直線AC的解析式為y=kx+b，則，
解得，
所以，直線AC的解析式為y=-2x-4，
∵點(diǎn)E從點(diǎn)A出發(fā)，以每秒1個(gè)單位長度的速度向終點(diǎn)B運(yùn)動，
∴AE=t，點(diǎn)E的坐標(biāo)為（-2+t，0），
∴EG=-2（-2+t）-4=-2t，
∵B（4，0），C（0，-4），
∴△BOC是等腰直角三角形，
如圖，過點(diǎn)F作FM⊥x軸于點(diǎn)M，
∵點(diǎn)F從點(diǎn)B出發(fā)，以每秒個(gè)單位長度的速度向終點(diǎn)C運(yùn)動，
∴BF=t，
∴BM=×t=t，
∴ME=AB-AE-BM=6-t-t=6-2t，
即點(diǎn)F到EG的距離為（6-2t），
∴S_△EFG=×|-2t|×（6-2t）=-2t²+6t，
又△EFG的面積是△ABC的面積的，
∴-2t²+6t=×12，
整理得，t²-3t+2=0，
解得t₁=1，t₂=2，
∴當(dāng)t為1秒或2秒時(shí)，△EFG的面積是△ABC的面積的．
點(diǎn)評：本題是二次函數(shù)綜合題型，主要考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式（二次函數(shù)解析式與一次函數(shù)解析式），直線與圓相切，圓心到直線的距離等于圓的半徑，解一元二次方程，以及三角形的面積，本題思路比較復(fù)雜，運(yùn)算量較大，要注意分情況討論求解，計(jì)算時(shí)要認(rèn)真仔細(xì)．