Question

如圖，二次函數(shù)y=-

1

2

x2+2與x軸交于A、B兩點，與y軸交于C點，點P從A點出發(fā)，以1個單位每秒的速度向點B運動，點Q同時從C點出發(fā)，以相同的速度向y軸正方向運動，運動時間為t秒，點P到達(dá)B點時，點Q同時停止運動．設(shè)PQ交直線AC于點G．
（1）求直線AC的解析式；
（2）設(shè)△PQC的面積為S，求S關(guān)于t的函數(shù)解析式；
（3）在y軸上找一點M，使△MAC和△MBC都是等腰三角形．直接寫出所有滿足條件的M點的坐標(biāo)；
（4）過點P作PE⊥AC，垂足為E，當(dāng)P點運動時，線段EG的長度是否發(fā)生改變，請說明理由．

Answer 1

分析：（1）直線AC經(jīng)過點A，C，根據(jù)拋物線的解析式面積可求得兩點坐標(biāo)，利用待定系數(shù)法就可求得AC的解析式；
（2）根據(jù)三角形面積公式即可寫出解析式；
（3）可以分腰和底邊進(jìn)行討論，即可確定點的坐標(biāo)；
（4）過G作GH⊥y軸，根據(jù)三角形相似，相似三角形的對應(yīng)邊的比相等即可求解．

解答：解：（1）y=-

1

2

x²+2，
x=0時，y=2，
y=0時，x=±2，
∴A（-2，0），B（2，0），C（0，2），
設(shè)直線AC的解析式是y=kx+b，
代入得：

0=-2k+b 2=b

，
解得：k=1，b=2，
即直線AC的解析式是y=x+2；

（2）當(dāng)0＜t＜2時，
OP=（2-t），QC=t，
∴△PQC的面積為：S=

1

2

（2-t）t=-

1

2

t²+t，
當(dāng)2＜t≤4時，
OP=（t-2），QC=t，
∴△PQC的面積為：S=

1

2

（t-2）t=

1

2

t²-t，
∴s=

- 1 2 t2+t(0＜t＜2) 1 2 t2-t(2＜t≤4)

；

（3）當(dāng)AC=CM=BC時，M的坐標(biāo)是：（0，2

2

+2），（0，-2）；
當(dāng)AM=BM=CM時，M的坐標(biāo)是：（0，0），（0，2-2

2

）；
一共四個點，（0，2

2

+2），（0，0），（0，2-2

2

），（0，-2）；

（4）當(dāng)0＜t＜2時，過G作GH⊥y軸，垂足為H．
由AP=t，可得AE=

2

2

t．
∵GH∥OP
∴

GH

PO

=

QH

QO

即

GH

2-t

=

GH+t

2+t

，解得GH=1-

t

2

，
所以GC=

2

GH=

2

-

2

2

t．
于是，GE=AC-AE-GC=2

2

-

2

2

t-(

2

-

2

2

t)=

2

．
即GE的長度不變．
當(dāng)2＜t≤4時，過G作GH⊥y軸，垂足為H．
由AP=t，可得AE=

2

2

t．
由

GH

PO

=

QH

QO

即

GH

t-2

=

t-GH

2+t

，
∴GH（2+t）=t（t-2）-（t-2）GH，
∴GH（2+t）+（t-2）GH=t（t-2），
∴2tGH=t（t-2），
解得GH=

t-2

2

，
所以GC=

2

GH=

2 (t-2)

2

．
于是，GE=AC-AE+GC=2

2

-

2

2

t+

2 (t-2)

2

=

2

，
即GE的長度不變．
綜合得：當(dāng)P點運動時，線段EG的長度不發(fā)生改變，為定值

2

．

點評：本題屬于一道難度較大的二次函數(shù)題，綜合考查了三角形相似的性質(zhì)，需注意分類討論，全面考慮點M所在位置的各種情況．