Question

【題目】如圖，二次函數(shù)的圖象與x軸相交于點(diǎn)A（－3，0）B（－1，0），與y軸相交于點(diǎn)C（0，3），點(diǎn)P是該圖象上的動(dòng)點(diǎn)；一次函數(shù)y＝kx－4k（k≠0）的圖象過點(diǎn)P交x軸于點(diǎn)Q．

（1）求該二次函數(shù)的解析式；

（2）當(dāng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（－4，m）時(shí)，求證：∠OPC＝∠AQC；

（3）點(diǎn)M、N分別在線段AQ、CQ上，點(diǎn)M以每秒3個(gè)單位長度的速度從點(diǎn)A向點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，點(diǎn)N以每秒1個(gè)單位長度的速度從點(diǎn)C向點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)，當(dāng)點(diǎn)M、N中有一點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)，兩點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒．

①連接AN，當(dāng)△AMN的面積最大時(shí)，求t的值；

②線段PQ能否垂直平分線段MN？如果能，請(qǐng)求出此時(shí)直線PQ的函數(shù)關(guān)系式；如果不能請(qǐng)說明你的理由．

Answer 1

【答案】（1）y=+4x+3；（2）證明過程見解析；（3）①、t=；②、y=.

【解析】

試題分析：（1）利用待定系數(shù)法求出函數(shù)解析式；（2）根據(jù)題意得出點(diǎn)P的坐標(biāo)，從而得出PC∥x軸，根據(jù)一次函數(shù)的性質(zhì)得出點(diǎn)Q的坐標(biāo)和OQ的長度，從而得出四邊形POQC為平行四邊形，從而得出答案；（3）過點(diǎn)N作ND⊥x軸于點(diǎn)D，得到△QND∽△QCO，根據(jù)Rt△OCQ得出CQ的長度，根據(jù)相似得出ND的長度，然后得出S與t的函數(shù)關(guān)系式，求出最大值；假設(shè)PQ垂直平分線段MN，則QM＝NQ，根據(jù)Rt△MND∽Rt△EQM，得出段E的坐標(biāo)，然后求出直線QE的函數(shù)解析式.

試題解析：（1）拋物線的解析式為：y＝＋4x＋3

（2）當(dāng)x＝－4時(shí)，y＝3，∴P（－4，3）．

∵C（0，3），∴PC＝4且PC∥x軸．

∵一次函數(shù)y＝kx－4k（k≠0）的圖象交x軸于點(diǎn)Q，當(dāng)y＝0時(shí)，x＝4，

∴Q（4，0），即OQ＝4．∴PC＝OQ，

又∵PC∥x軸， ∴四邊形POQC是平行四邊形

∴∠OPC＝∠AQC．

（3）①、過點(diǎn)N作ND⊥x軸于點(diǎn)D，則ND∥y軸. ∴△QND∽△QCO∴，

在Rt△OCQ中，CQ＝=5，

∴，

∴ND＝（5－t）

∴S△AMN＝AM·ND＝·3t·（5－t）＝－

∵0≤x≤

∴當(dāng)t＝時(shí)，△AMN的面積最大

②、能.假設(shè)PQ垂直平分線段MN，則QM＝NQ，

∴7－3t＝5－t， ∴t＝1.此時(shí)AM＝3， 即點(diǎn)M與點(diǎn)O重合， QM＝NQ＝4.

如圖，設(shè)PQ交y軸于點(diǎn)E

∵∠MND＝90°－∠NMD＝∠MQE，

∴Rt△MND∽Rt△EQM，

∴

∵ND＝，DQ＝，

∴MD＝，

∴MD＝.

∴E（0，），

∵Q（4，0），

∴直線QE為y=. 即直線PQ為y=