(1)求点B,C,D的坐标及射线AD的解析式;
(2)在AB上是否存在点P,使△OCM为等腰三角形?若存在,求正方形PQMN 的边长;若不存在,请说明理由;
(3)设正方形PQMN与△ABD重叠部分面积为s,求s与t的函数关系式.
分析:(1)根据二次函数解析式,当x=0时,求出C点坐标;当y=0时,求出B点坐标及点A坐标;将D点横坐标代入y=-x2+4x+5,即可求出点D纵坐标;根据点A、点D坐标,应用待定系数法即可求出射线AD解析式;
(2)假设存在点P,使△OCM为等腰三角形,根据勾股定理,若能求出P点坐标,则P存在,同时可求出正方形PQMN 的边长;否则P不存在;
(3)由于重叠部分面积是不确定的,所以要根据其重叠程度,分情况讨论,得到不同的表达式.
(2)假设存在点P,使△OCM为等腰三角形,根据勾股定理,若能求出P点坐标,则P存在,同时可求出正方形PQMN 的边长;否则P不存在;
(3)由于重叠部分面积是不确定的,所以要根据其重叠程度,分情况讨论,得到不同的表达式.
解答:
解:(1)当x=0时,y=5,则C点坐标为(0,5),
当y=0时,-x2+4x+5=0,
解得(x+1)(x-5)=0,
x1=-1;x2=5.
则A点坐标为(-1,0),B点坐标为(5,0).
将x=4代入y=-x2+4x+5得,y=-16+16+5=5,
则D点坐标为(4,5).
设AD的解析式为y=kx+b,
把A(-1,0),D(4,5)分别代入解析式y=kx+b得,
,
解得
,
函数解析式为y=x+1(x≥-1).(2分)
(2)∵直线AD的解析式为:y=x+1,且P(t,0).
∴Q(t,t+1),M(2t+1,t+1)
当MC=MO时:t+1=
,
∴边长为
.…(1分)
当OC=OM时:(2t+1)2+(t+1)2=52
解得t1=-
-
(舍去),t1=-
+
∴边长为t+1=
+
.…(2分)
当CO=CM时:(2t+1)2+(4-t)2=52
解得t1=
,t2=
.
∴边长为t+1=
.
或t+1=t2=
…(2分)
(3)当1<t≤
时,正方形的边长为(t+1),故其面积为:s=(t+1)2;…(1分)
当
≤t≤2时:s=-
t2+
t-
;…(1分)
当2≤t≤4时:s=-
t2+
t+
;…(1分)
当4≤t≤5时:s=
t2-25t+
.…(1分)
当y=0时,-x2+4x+5=0,
解得(x+1)(x-5)=0,
x1=-1;x2=5.
则A点坐标为(-1,0),B点坐标为(5,0).
将x=4代入y=-x2+4x+5得,y=-16+16+5=5,
则D点坐标为(4,5).
设AD的解析式为y=kx+b,
把A(-1,0),D(4,5)分别代入解析式y=kx+b得,
|
解得
|
函数解析式为y=x+1(x≥-1).(2分)
(2)∵直线AD的解析式为:y=x+1,且P(t,0).
∴Q(t,t+1),M(2t+1,t+1)
当MC=MO时:t+1=
| 5 |
| 2 |
∴边长为
| 5 |
| 2 |
当OC=OM时:(2t+1)2+(t+1)2=52
解得t1=-
| 3 |
| 5 |
2
| ||
| 5 |
| 3 |
| 5 |
2
| ||
| 5 |
∴边长为t+1=
| 2 |
| 5 |
2
| ||
| 5 |
当CO=CM时:(2t+1)2+(4-t)2=52
解得t1=
2+2
| ||
| 5 |
2-2
| ||
| 5 |
∴边长为t+1=
7+2
| ||
| 5 |
或t+1=t2=
7-2
| ||
| 5 |
(3)当1<t≤
| 19 |
| 11 |
当
| 19 |
| 11 |
| 111 |
| 10 |
| 219 |
| 5 |
| 351 |
| 5 |
当2≤t≤4时:s=-
| 11 |
| 10 |
| 19 |
| 5 |
| 49 |
| 10 |
当4≤t≤5时:s=
| 5 |
| 2 |
| 125 |
| 2 |
点评:本题考查了二次函数的图象和性质、待定系数法求一次函数解析式、三角形及正方形的性质、存在性问题等内容,综合性强,属于难题.