Question

如圖，拋物線y=-x²+x+2與x軸交于C、A兩點(diǎn)，與y軸交于點(diǎn)B，點(diǎn)O關(guān)于直線AB的對稱點(diǎn)為D．
（1）分別求出點(diǎn)A、點(diǎn)C的坐標(biāo)；
（2）求直線AB的解析式；
（3）若反比例函數(shù)y=的圖象過點(diǎn)D，求k的取值；
（4）現(xiàn)有兩動點(diǎn)P、Q同時從點(diǎn)A出發(fā)，分別沿AB、AO方向向B、O移動，點(diǎn)P每秒移動1個單位，點(diǎn)Q每秒移動個單位，設(shè)△POQ的面積為S，移動時間為t，問：在P、Q移動過程中，S是否存在最大值？若存在，求出這個最大值，并求出此時的t值；若不存在，請說明理由．

Answer 1

解：（1）∵點(diǎn)A、C均在X軸上，
令y=0，則-x²+x+2=0；
解得 x₁=-，x₂=2．
∴C（-，0）、A（2，0）．
令x=0，得y=2，
∴B（0，2）．
綜上，A（2，0）、B（0，2）．

（2）令直線AB的解析式為y=k₁x+2，
∵點(diǎn)A（2，0）在直線上，
∴0=2k₁+2
∴k₁=-
∴直線AB的解析式為y=-x+2．

（3）由A（2，0）、B（0，2）得：OA=2，OB=2，AB=4，∠BAO=30°，∠DOA=60°；
∵D與O點(diǎn)關(guān)于AB對稱，∠DOA=60°，
∴OD=OA=2
∴D點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，縱坐標(biāo)為3，即D（，3）．
因為y=過點(diǎn)D，
∴3=，
∴k=3．

（4）∵AP=t，AQ=t，P到x軸的距離：AP•sin30°=t，OQ=OA-AQ=2-t；
∴S_△OPQ=•（2-t）•t=-（t-2）²+；
依題意有，
解得0＜t≤4．
∴當(dāng)t=2時，S有最大值為．
分析：（1）拋物線的解析式中，令x=0，能確定拋物線與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)（即B點(diǎn)坐標(biāo)）；令y=0，能確定拋物線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)（即A、C的坐標(biāo)）．
（2）由（1）的結(jié)果，利用待定系數(shù)法可求出直線AB的解析式．
（3）欲求出反比例函數(shù)的解析式，需要先得到D點(diǎn)的坐標(biāo)．已知A、B的坐標(biāo)，易判斷出△OAB是含特殊角的直角三角形，結(jié)合O、D關(guān)于直線AB對稱，可得出OD的長，結(jié)合∠DOA的讀數(shù)，即可得到D點(diǎn)的坐標(biāo)，由此得解．
（4）首先用t列出AQ、AP的表達(dá)式，進(jìn)而可得到P到x軸的距離，以O(shè)Q為底、P到x軸的距離為高，可得到關(guān)于S、t的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)即可得到S的最大值及此時t的值．
點(diǎn)評：該題考查的知識點(diǎn)有：函數(shù)解析式的確定、二次函數(shù)的性質(zhì)、圖形面積的解法等，在解答動點(diǎn)函數(shù)問題時，一定要注意未知數(shù)的取值范圍．