题目内容

【题目】如图,已知抛物线经过A(1,0)、B(0,3)两点,对称轴是x=﹣1
(1)求抛物线对应的函数关系式;
(2)动点Q从点O出发,以每秒1个单位长度的速度在线段OM上运动,同时动点M从M从O点出发以每秒3个单位长度的速度在线段OB上运动,过点Q作x轴的垂线交线段AB于点N,交抛物线于点P,设运动的时间为t秒.
①当t为何值时,四边形OMPQ为矩形;
②△AON能否为等腰三角形?若能,直接写出t的值;若不能,请说明理由.

【答案】
(1)

解:根据题意,设抛物线的解析式为:y=a(x+1)2+k,

∵点A(1,0),B(0,3)在抛物线上,

解得:a=﹣1,k=4,

∴抛物线的解析式为:y=﹣(x+1)2+4=﹣x2﹣2x+3;


(2)

解:①∵四边形OMPQ为矩形,

∴OM=PQ,即3t=﹣(t+1)2+4,

整理得:t2+5t﹣3=0,

解得t= ,由于t= <0,故舍去,

∴当t= 秒时,四边形OMPQ为矩形;

②能,Rt△AOB中,OA=1,OB=3,∴tanA=3.

若△AON为等腰三角形,有三种情况:

(I)若ON=AN,如答图1所示:

则Q为OA中点,OQ= OA=

∴t=

(II)若ON=OA,如答图2所示:

设AQ=x,则NQ=AQtanA=3x,OQ=OA﹣AQ=1﹣x,

在Rt△NOQ中,由勾股定理得:OQ2+NQ2=ON2

即(1﹣x)2+(3x)2=12,解得x1= ,x2=0(舍去),

∴x= ,OQ=1﹣x=

∴t=

(III)若OA=AN,如答图3所示:

设AQ=x,则NQ=AQtanA=3x,

在Rt△ANQ中,由勾股定理得:NQ2+AQ2=AN2

即(x)2+(3x)2=12,解得x1= ,x2=﹣ (舍去),

∴OQ=1﹣x=1﹣

∴t=1﹣

当t为 秒、 秒,(1﹣ )秒时,△AON为等腰三角形.


【解析】(1)利用顶点式、待定系数法求出抛物线的解析式;(2)①当四边形OMPQ为矩形时,满足条件OM=PQ,据此列一元二次方程求解;②△AON为等腰三角形时,可能存在三种情形,需要分类讨论,逐一计算.
【考点精析】掌握等腰三角形的性质是解答本题的根本,需要知道等腰三角形的两个底角相等(简称:等边对等角).

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