题目
如图,抛物线y=-x2+x+1与y轴交于A点,过点A的直线与抛物线交于另一点B,过点B作BC⊥x轴,垂足为点C(3,0). (1)求直线AB的函数关系式; (2)动点P在线段OC上从原点O出发以每秒一个单位的速度向点C移动,过点P作PN⊥x轴,交直线AB于点M,交抛物线于点N,设点P移动的时间为t秒,MN的长度为s个单位,求s与t的函数关系式,并写出t的取值范围; (3)设在(2)的条件下(不考虑点P与点O、点C重合的情况),连接CM、BN,当t为何值时,四边形BCMN为平行四边形?问对于所求的t值,平行四边形BCMN是否为菱形?请说明理由.
答案:解:(1)设直线AB的函数关系式为y=ax+b(a≠0), 对于抛物线y=-x2+x+1, 令x=0,得y=1,即有A(0,1), 将点A的坐标代入直线AB的函数关系式,得b=1, 令x=3,得y=,即有B(3,), 将点B的坐标代入直线AB的函数关系式,得a=, ∴直线AB的函数关系式为y=x+1;………………………(3分) (2)显然OP=t,即P(t,0), 将x=t代入抛物线解析式可得y=-t2+t+1, 即N(t,-t2+t+1), 将x=t代入直线AB的函数关系式可得y=t+1, 即M(t,t+1), ∴s=MN=-t2+t+1-(t+1), ∴s=-t2+t(0≤t≤3);……………………………………(6分) (3)显然NM∥BC, ∴要使得四边形BCMN为平行四边形,只要MN=BC, 即s=-t2+t=, 解得t=1或t=2. ①当t=1时,M(1,), ∴MP=,CP=OC-OP=2. 在Rt△MPC中,CM===BC, ∴四边形BCMN为菱形; ②当t=2时,M(2,2), ∴MP=2,CP=1. 在Rt△MPC中,CM==≠BC. ∴四边形BCMN不是菱形. 综上,当t=1或t=2时,四边形BCMN为平行四边形;当t=1 时,平行四边形BCMN为菱形.……………………………(9分)