Question

【題目】如圖，矩形OABC的兩邊在坐標(biāo)軸上，連接AC，拋物線(xiàn)y=x2﹣4x﹣2經(jīng)過(guò)A，B兩點(diǎn)．

（1）求A點(diǎn)坐標(biāo)及線(xiàn)段AB的長(zhǎng)；
（2）若點(diǎn)P由點(diǎn)A出發(fā)以每秒1個(gè)單位的速度沿AB邊向點(diǎn)B移動(dòng)，1秒后點(diǎn)Q也由點(diǎn)A出發(fā)以每秒7個(gè)單位的速度沿AO，OC，CB邊向點(diǎn)B移動(dòng)，當(dāng)其中一個(gè)點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時(shí)另一個(gè)點(diǎn)也停止移動(dòng)，點(diǎn)P的移動(dòng)時(shí)間為t秒．
①當(dāng)PQ⊥AC時(shí)，求t的值；
②當(dāng)PQ∥AC時(shí)，對(duì)于拋物線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸上一點(diǎn)H，∠HOQ＞∠POQ，求點(diǎn)H的縱坐標(biāo)的取值范圍．

Answer 1

【答案】
（1）

解：由拋物線(xiàn)y=x2﹣4x﹣2知：當(dāng)x=0時(shí)，y=﹣2，

∴A（0，﹣2）．

由于四邊形OABC是矩形，所以AB∥x軸，即A、B的縱坐標(biāo)相同；

當(dāng)y=﹣2時(shí)，﹣2=x2﹣4x﹣2，解得x1=0，x2=4，

∴B（4，﹣2），

∴AB=4

（2）

解：①由題意知：A點(diǎn)移動(dòng)路程為AP=t，

Q點(diǎn)移動(dòng)路程為7（t﹣1）=7t﹣7．

當(dāng)Q點(diǎn)在OA上時(shí)，即0≤7t﹣7＜2，1≤t＜ 時(shí)，

如圖1，若PQ⊥AC，則有Rt△QAP∽R(shí)t△ABC．

∴ ，即 ，

∴t= ．

∵ ＞ ，

∴此時(shí)t值不合題意．

當(dāng)Q點(diǎn)在OC上時(shí)，即2≤7t﹣7＜6， ≤t＜ 時(shí)，

如圖2，過(guò)Q點(diǎn)作QD⊥AB．

∴AD=OQ=7（t﹣1）﹣2=7t﹣9．

∴DP=t﹣（7t﹣9）=9﹣6t．

若PQ⊥AC，易證Rt△QDP∽R(shí)t△ABC，

∴ ，即 = ，∴t= ，

∵ ＜ ＜ ，

∴t= 符合題意．

當(dāng)Q點(diǎn)在BC上時(shí)，即6≤7t﹣7≤8， ≤t≤ 時(shí)，

如圖3，若PQ⊥AC，過(guò)Q點(diǎn)作QG∥AC，

則QG⊥PG，即∠GQP=90°．

∴∠QPB＞90°，這與△QPB的內(nèi)角和為180°矛盾，

此時(shí)PQ不與AC垂直．

綜上所述，當(dāng)t= 時(shí)，有PQ⊥AC．

②當(dāng)PQ∥AC時(shí)，如圖4，△BPQ∽△BAC，

∴ ，

∴ = ，

解得t=2，即當(dāng)t=2時(shí)，PQ∥AC．

此時(shí)AP=2，BQ=CQ=1，

∴P（2，﹣2），Q（4，﹣1）．

拋物線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸的解析式為x=2，

當(dāng)H1為對(duì)稱(chēng)軸與OP的交點(diǎn)時(shí)，

有∠H1OQ=∠POQ，

∴當(dāng)yH＜﹣2時(shí)，∠HOQ＞∠POQ．

作P點(diǎn)關(guān)于OQ的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)P′，連接PP′交OQ于點(diǎn)M，

過(guò)P′作P′N(xiāo)垂直于對(duì)稱(chēng)軸，垂足為N，連接OP′，

在Rt△OCQ中，∵OC=4，CQ=1．

∴OQ= ，

∵S△OPQ=S四邊形ABCO﹣S△AOP﹣S△COQ﹣S△QBP=3= OQ×PM，

∴PM= ，

∴PP′=2PM= ，

∵對(duì)應(yīng)角的邊相互垂直，

∴∠NPP′=∠COQ．

∴△COQ∽△NPP′

∴ ，

∴P′N(xiāo)= ，PN= ，

∴P′（ ， ），

∴直線(xiàn)OP′的解析式為y= x，

∴OP′與NP的交點(diǎn)H2（2， ）．

∴當(dāng)yH＞ 時(shí)，∠HOQ＞∠POQ．

綜上所述，當(dāng)yH＜﹣2或yH＞ 時(shí)，∠HOQ＞∠POQ．

【解析】（1）已知拋物線(xiàn)的解析式，將x=0代入即可得A點(diǎn)坐標(biāo)；由于四邊形OABC是矩形，那么A、B縱坐標(biāo)相同，代入該縱坐標(biāo)可求出B點(diǎn)坐標(biāo)，則AB長(zhǎng)可求．（2）①Q(mào)點(diǎn)的位置可分：在OA上、在OC上、在CB上 三段來(lái)分析，若PQ⊥AC時(shí)，很顯然前兩種情況符合要求，首先確定這三段上t的取值范圍，然后通過(guò)相似三角形（或構(gòu)建相似三角形），利用比例線(xiàn)段來(lái)求出t的值，然后由t的取值范圍將不合題意的值舍去；②當(dāng)PQ∥AC時(shí)，△BPQ∽△BAC，通過(guò)比例線(xiàn)段求出t的值以及P、Q點(diǎn)的坐標(biāo)，可判定P點(diǎn)在拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸上，若P、H1重合，此時(shí)有∠H1OQ=∠POQ，顯然若做點(diǎn)H1關(guān)于OQ的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)H2 ， 那么亦可得到∠H2OQ=∠POQ，而題干要求的是∠HOQ＞∠POQ，那么H1點(diǎn)以下、H2點(diǎn)以上的H點(diǎn)都是符合要求的．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了二次函數(shù)的性質(zhì)和拋物線(xiàn)與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握增減性：當(dāng)a>0時(shí)，對(duì)稱(chēng)軸左邊，y隨x增大而減�。粚�(duì)稱(chēng)軸右邊，y隨x增大而增大；當(dāng)a<0時(shí)，對(duì)稱(chēng)軸左邊，y隨x增大而增大；對(duì)稱(chēng)軸右邊，y隨x增大而減��；一元二次方程的解是其對(duì)應(yīng)的二次函數(shù)的圖像與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)．因此一元二次方程中的b2-4ac，在二次函數(shù)中表示圖像與x軸是否有交點(diǎn)．當(dāng)b2-4ac>0時(shí)，圖像與x軸有兩個(gè)交點(diǎn)；當(dāng)b2-4ac=0時(shí)，圖像與x軸有一個(gè)交點(diǎn)；當(dāng)b2-4ac<0時(shí)，圖像與x軸沒(méi)有交點(diǎn)．才能正確解答此題．