Question

如圖，在平面直角坐標(biāo)系中，點(diǎn)C的坐標(biāo)為（0，4），動(dòng)點(diǎn)A以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)的速度，從點(diǎn)O出發(fā)沿x軸的正方向運(yùn)動(dòng)，M是線段AC的中點(diǎn)．將線段AM以點(diǎn)A為中心，沿順時(shí)針?lè)较蛐�轉(zhuǎn)90°，得到線段AB．過(guò)點(diǎn)B作x軸的垂線，垂足為E，過(guò)點(diǎn)C作y軸的垂線，交直線BE于點(diǎn)D．運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒．
（1）當(dāng)點(diǎn)B與點(diǎn)D重合時(shí)，求t的值；
（2）設(shè)△BCD的面積為S，當(dāng)t為何值時(shí)，S=？
（3）連接MB，當(dāng)MB∥OA時(shí)，如果拋物線y=ax²-10ax的頂點(diǎn)在△ABM內(nèi)部（不包括邊），求a的取值范圍．

Answer 1

【答案】分析：（1）由于∠CAB=90°，易證得Rt△CAO∽R(shí)t△ABE；當(dāng)B、D重合時(shí)，BE的長(zhǎng)已知（即OC長(zhǎng)），根據(jù)AC、AB的比例關(guān)系，即可得到AO、BE的比例關(guān)系，由此求得t的值．
（2）求△BCD的面積時(shí)，可以CD為底、BD為高來(lái)解，那么表示出BD的長(zhǎng)是關(guān)鍵；Rt△CAO∽R(shí)t△ABE，且知道AC、AB的比例關(guān)系，即可通過(guò)相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例求出BE的長(zhǎng)，進(jìn)一步得到BD的長(zhǎng)，在表達(dá)BD長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)分兩種情況考慮：①B在線段DE上，②B在ED的延長(zhǎng)線上．
（3）首先將拋物線的解析式進(jìn)行配方，可得到拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)，將其橫坐標(biāo)分別代入直線MB、AB的解析式中，可得到拋物線對(duì)稱軸與這兩條直線的交點(diǎn)坐標(biāo)，根據(jù)這兩個(gè)坐標(biāo)即可判定出a的取值范圍．
解答：解：（1）∵∠CAO+∠BAE=90°，∠ABE+∠BAE=90°，
∴∠CAO=∠ABE．
∴Rt△CAO∽R(shí)t△ABE．
∴=．
∴=．
∴t=8．

（2）由Rt△CAO∽R(shí)t△ABE可知：BE=，AE=2．
當(dāng)0＜t＜8時(shí)，S=CD•BD=（2+t）（4-）=．
∴t₁=t₂=3．
當(dāng)t＞8時(shí)，S=CD•BD=（2+t）（-4）=．
∴t₁=3+5，t₂=3-5（為負(fù)數(shù)，舍去）．
當(dāng)t=3或3+5時(shí)，S=．

（3）過(guò)M作MN⊥x軸于N，則MN=CO=2．
當(dāng)MB∥OA時(shí)，BE=MN=2，OA=2BE=4．
拋物線y=ax²-10ax的頂點(diǎn)坐標(biāo)為（5，-25a）．
它的頂點(diǎn)在直線x=5上移動(dòng)．
直線x=5交MB于點(diǎn)（5，2），交AB于點(diǎn)（5，1）．
∴1＜-25a＜2．
∴-＜a＜-．
點(diǎn)評(píng)：考查了二次函數(shù)綜合題，該題是圖形的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題，前兩問(wèn)的關(guān)鍵在于找出相似三角形，得到關(guān)鍵線段的表達(dá)式，注意點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未知數(shù)的取值范圍問(wèn)題．最后一問(wèn)中，先得到拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)是簡(jiǎn)化解題的關(guān)鍵．