Question

如图，在平面直角坐标系中，点P从原点O出发，沿x轴向右以每秒一个单位长的速度运动t秒（t＞0），抛物线y=

如图，在平面直角坐标系中，点P从原点O出发，沿x轴向右以每秒一个单位长的速度运动t秒（t＞0），抛物线y=-x2+bx经过点O和点P．已知矩形ABCD的三个顶点为A（1，0），B（3，0），D（1，3）．（1）求b的值（用t的代数式表示）；（2）当3＜t＜4时，设抛物线分别与线段AD，BC交于点M，N．①设直线MP的解析式为y=kx+m，在点P的运动过程中，你认为k的大小是否会变化？若变化，请说明理由；若不变，请求出k的值；②在点P的运动过程中，当OM⊥MN时，求出t的值；（3）在点P的运动过程中，若抛物线与矩形ABCD的四条边有四个交点，请直接写出t的取值范围．

Answer 1

（1）∵点P的坐标为（t，0），
∴0=-t²+bt，解得：b=t，
（2）①把x=1代入y=-x²+tx，
得y=t-1，即M（1，t-1），
∴

t?1＝k+m 0＝tk+m

，解得k=-1，
②如图，过点N作NH⊥AD于点H，
求得：BN=3t-9，MH=8-2t，HN=AB=2，
当OM⊥MN时，可证得△OAM∽△MHN，
故可得

OA

MH

＝

AM

HN

，即

1

8?2t

＝

t?1

2

，
解得t1＝

5+ 5

2

，t2＝

5? 5

2

（舍去）
从而可得：t＝

5+ 5

2

．
（3）抛物线的解析式为y=-x²+bx=-（x-

b

2

）²+

b2

4

，
①因为抛物线的顶点纵坐标大于点D和点C的纵坐标，所以

b2

4

＞3，
解得b＞2

3

或b＜-2

3

；
②当x=1时，y=-1+b＜3，
解得：b＜4，
综上可得：2

3

＜b＜4．