二次函数的动点问题
1.如图①,正方形ABCD的顶点A,B的坐标分别为?010,?,,?84?,顶点C,D在第一象限.点P从点A出发,沿正方形按逆时针方向匀速运动,同时,点Q从点E?4,0?出发,沿x轴正方向以相同速度运动.当点P到达点C时,P,Q两点同时停止运动,设运动的时间为t秒.
(1)求正方形ABCD的边长.
(2)当点P在AB边上运动时,△OPQ的面积S(平方单位)与时间t(秒)之间的函数图象为抛物线的一部分(如图②所示),求P,Q两点的运动速度.
(3)求(2)中面积S(平方单位)与时间t(秒)的函数关系式及面积S取最大值时点P的坐标.
(4)若点P,Q保持(2)中的速度不变,则点P沿着AB边运动时,∠OPQ的大小随着时间t的增大而增大;沿着BC边运动时,∠OPQ的大小随着时间t的增大而减小.当点P沿着这两边运动时,使∠OPQ?90的点P有 个.
o?b4ac?b2?,(抛物线y?ax?bx?c?a?0?的顶点坐标是???. 2a4a??2
[解] (1)作BF?y轴于F.
QA?010,?,B?8,4?,
?FB?8,FA?6. ?AB?10.
(2)由图②可知,点P从点A运动到点B用了10秒. 又QAB?1010,?10?1.
?P,Q两点的运动速度均为每秒1个单位.
(3)方法一:作PG?y轴于G,则PG∥BF.
?GAAPGAt,即??.
FAAB6103?GA?t.
53?OG?10?t.
5QOQ?4?t,
?S?113???OQ?OG??t?4??10?t?. 225??即S??321910t?5t?20. 19Q?b2a??5?19,且0≤19≤102???3?33, ??10???当t?193时,S有最大值. 此时GP?4763315t?15,OG?10?5t?5, ?点P的坐标为??76?15,31?5??.
方法二:当t?5时,OG?7,OQ?9,S?12OGgOQ?632.设所求函数关系式为S?at2?bt?20.
Q抛物线过点?10,28?,??63??5,2??,
?100a?10b?20?28??,???25a?5b?20?63
2.?a??3,????10 ???b?195.?S??310t2?195t?20. 19Q?b2a??5?19,且0≤19≤10,2???3?33 ??10??8分)(
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