Question

如圖，拋物線y=ax²+bx+4與x軸交于A、B兩點(diǎn)，且A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別　為（3，0）、（-1，0），與y軸交于點(diǎn)C．
（1）求出該拋物線的解析式；
（2）若拋物線的頂點(diǎn)為M，求四邊形AOCM的面積；
（3）若有兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)D、E同時(shí)從點(diǎn)O出發(fā)，其中點(diǎn)D以每秒個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿線段OA運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)E以每秒4個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿折線O→C→A運(yùn) 動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒．
①在運(yùn)動(dòng)過程中，是否存在DE∥OC？若存在，請(qǐng)求出此時(shí)t的值；若不存在，請(qǐng)說明理由；
②若△ODE的面積為S，求出S關(guān)于t的函數(shù)解析式，并寫出自變量t的范圍．

Answer 1

解：（1）由題意知：拋物線y=ax²+bx+4經(jīng)過A（3，0）、B（-1，0）
則，
解得：，
故所求的解析式為：；

（2）∵，
∴頂點(diǎn)M的坐標(biāo)為，
如圖1，過點(diǎn)M作MF⊥x軸于點(diǎn)F，
則S_{四邊形AOCM}=S_△AFM+S_梯形FOCM=，
即四邊形AOCM的面積為10．

（3）①不存在DE∥OC；
理由：如圖2，若DE∥OC，則點(diǎn)D、E應(yīng)分別在線段OA、CA上，此時(shí)1＜t＜2，在Rt△AOC中，AC=5，
設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)為（x₁，y₁）
則，
∵|x₁|=t，
∴t=，
∵，不滿足1＜t＜2，
∴不存在DE∥OC，
②根據(jù)題意得出D，E兩點(diǎn)相遇的時(shí)間為=（秒），
現(xiàn)分情況討論：
當(dāng)0＜t≤1時(shí)，S=，
如圖3，當(dāng)1＜t≤2時(shí)，設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)為（x₂，y₂），
則=，
故|y₂|=，
S=，
③當(dāng)2＜t＜，
如圖4，設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)為（x₃，y₃），類似②可得|y₃|=，
設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為（x₄，y₄），
故=，
則|y₄|=，
則S=S_△AOE-S_△AOD
=×3×-×3×
=-t+．
分析：（1）先根據(jù)直線AC的解析式求出A、C兩點(diǎn)的坐標(biāo)，然后根據(jù)A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)用待定系數(shù)法即可求出拋物線的解析式．
（2）根據(jù)拋物線的解析式可求出M點(diǎn)的坐標(biāo)，由于四邊形OAMC不是規(guī)則的四邊形，因此可過M作x軸的垂線，將四邊形OAMC分成一個(gè)直角三角形和一個(gè)直角梯形來求解．
（3）①如果DE∥AC，此時(shí)點(diǎn)D，E應(yīng)分別在線段OA，CA上，先求出這個(gè)區(qū)間t的取值范圍，然后根據(jù)平行線分線段成比例定理，求出此時(shí)t的值，然后看t的值是否符合此種情況下t的取值范圍．如果符合則這個(gè)t的值就是所求的值，如果不符合，那么就說明不存在這樣的t．
②本題要分三種情況進(jìn)行討論：當(dāng)E在OC上，D在OA上，即當(dāng)0＜t≤1時(shí)，此時(shí)S=OE•OD，由此可得出關(guān)于S，t的函數(shù)關(guān)系式；當(dāng)E在CA上，D在OA上，即當(dāng)1＜t≤2時(shí)，此時(shí)S=OD×E點(diǎn)的縱坐標(biāo)．由此可得出關(guān)于S，t的函數(shù)關(guān)系式；當(dāng)E，D都在CA上時(shí)，即當(dāng)2＜t＜相遇時(shí)用的時(shí)間，此時(shí)S=S_△AOE-S_△AOD，由此可得出S，t的函數(shù)關(guān)系式；綜上所述，可得出不同的t的取值范圍內(nèi)，函數(shù)的不同表達(dá)式．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式以及二次函數(shù)的應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，注意分類討論，數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法．