(1)求抛物线的解析式; (2)点P从点A出发,以每秒
个单位长度的速度沿线段AB向点B运动,点
Q从点C出发,以每秒2个单位长度的速度沿线段CA向点A运动,点P,Q同时出发,当其中一点到达终点时,另一个点也随之停止运动,设运动时间为t秒(t>0).以PQ为边作矩形PQNM,使点N在直线x=3上. ①当t为何值时,矩形PQNM的面积最小?并求出最小面积; ②直接写出当t为何值时,恰好有矩形PQNM的顶点落在抛物线上. 解:(1)由已知,B点横坐标为3 ∵A、B在y=x+1上 ∴A(﹣1,0),B(3,4)
把A(﹣1,0),B(3,4)代入y=﹣x2+bx+c得
解得
∴抛物线解析式为y=﹣x2+3x+4 (2)①过点P作PE⊥x轴于点E
∵直线y=x+1与x轴夹角为45°,P点速度为每秒个单位长度
∴t秒时点E坐标为(﹣1+t,0),Q点坐标为(3﹣2t,0) ∴EQ=4﹣3t,PE=t ∵∠PQE+∠NQC=90° ∠PQE+∠EPQ=90° ∴∠EPQ=∠NQC ∴△PQE∽△QNC
∴
∴矩形PQNM的面积S=PQ?NQ=2PQ2 ∵PQ2=PE2+EQ2 ∴S=2(当t=
时,
)2=20t2﹣36t+18
S最小=20×()2﹣36×+18=
②由①点C坐标为(3﹣2t,0)P(﹣1+t,t) ∴△PQE∽△QNC,可得NC=2QO=8﹣6t ∴N点坐标为(3,8﹣6t) 由矩形对角线互相平分
∴点M坐标为(3t﹣1,8﹣5t) 当M在抛物线上时
8﹣5t=﹣(3t﹣1)2+3(3t﹣1)+4 解得t=
当点Q到A时,Q在抛物线上,此时t=2 当N在抛物线上时,8﹣6t=4 ∴t=
综上所述当t=、
或2时,矩形PQNM的顶点落在抛物线上.