题目内容

【题目】如图,已知点A的坐标为(﹣2,0),直线y=﹣ x+3与x轴、y轴分别交于点B和点C,连接AC,顶点为D的抛物线y=ax2+bx+c过A、B、C三点.

(1)请直接写出B、C两点的坐标,抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)设抛物线的对称轴DE交线段BC于点E,P是第一象限内抛物线上一点,过点P作x轴的垂线,交线段BC于点F,若四边形DEFP为平行四边形,求点P的坐标;
(3)设点M是线段BC上的一动点,过点M作MN∥AB,交AC于点N,点Q从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段BA向点A运动,运动时间为t(秒),当t(秒)为何值时,存在△QMN为等腰直角三角形?

【答案】
(1)

解:令x=0代入y=﹣ x+3

∴y=3,

∴C(0,3),

令y=0代入y=﹣ x+3

∴x=4,

∴B(4,0),

设抛物线的解析式为:y=a(x+2)(x﹣4),

把C(0,3)代入y=a(x+2)(x﹣4),

∴a=﹣

∴抛物线的解析式为:y=﹣ (x+2)(x﹣4)=﹣ x2+ x+3,

∴顶点D的坐标为(1,


(2)

解:

当DP∥BC时,

此时四边形DEFP是平行四边形,

设直线DP的解析式为y=mx+n,

∵直线BC的解析式为:y=﹣ x+3,

∴m=﹣

∴y=﹣ x+n,

把D(1, )代入y=﹣ x+n,

∴n=

∴直线DP的解析式为y=﹣ x+

∴联立

解得:x=3或x=1(舍去),

∴把x=3代入y=﹣ x+

y=

∴P的坐标为(3,


(3)

解:由题意可知:0≤t≤6,

设直线AC的解析式为:y=m1x+n1

把A(﹣2,0)和C(0,3)代入y=m1x+n1

得:

∴解得

∴直线AC的解析式为:y= x+3,

由题意知:QB=t,

如图1,当∠NMQ=90°,

∴OQ=4﹣t,

令x=4﹣t代入y=﹣ x+3,

∴y= t,

∴M(4﹣t, t),

∵MN∥x轴,

∴N的纵坐标为 t,

把y= t代入y= x+3,

∴x= t﹣2,

∴N( t﹣2, t),

∴MN=(4﹣t)﹣( t﹣2)=6﹣ t,

∵MQ∥OC,

∴△BQM∽△BOC,

∴MQ= t,

当MN=MQ时,

∴6﹣ t= t,

∴t=

此时QB= ,符合题意,

如图2

当∠QNM=90°时,

∵QB=t,

∴点Q的坐标为(4﹣t,0)

∴令x=4﹣t代入y= x+3,

∴y=9﹣ t,

∴N(4﹣t,9﹣ t),

∵MN∥x轴,

∴点M的纵坐标为9﹣ t,

∴令y=9﹣ t代入y=﹣ x+3,

∴x=2t﹣8,

∴M(2t﹣8,9﹣ t),

∴MN=(2t﹣8)﹣(4﹣t)=3t﹣12,

∵NQ∥OC,

∴△AQN∽△AOC,

∴NQ=9﹣ t,

当NQ=MN时,

∴9﹣ t=3t﹣12,

∴t=

∴此时QB= ,符合题意

如图3,

当∠NQM=90°,

过点Q作QE⊥MN于点E,

过点M作MF⊥x轴于点F,

设QE=a,

令y=a代入y=﹣ x+3,

∴x=4﹣ a,

∴M(4﹣ a,a),

令y=a代入y= x+3,

∴x= a﹣2,

∴N( a﹣2,0),

∴MN=(4﹣ a)﹣( a﹣2)=6﹣2a,

当MN=2QE时,

∴6﹣2a=2a,

∴a=

∴MF=QE=

∵MF∥OC,

∴△BMF∽△BCO,

∴BF=2,

∴QB=QF+BF= +2=

∴t= ,此情况符合题意,

综上所述,当△QMN为等腰直角三角形时,此时t=


【解析】本题考查二次函数的综合问题,涉及待定系数法求一次函数和二次函数的解析式,相似三角形判定与性质,等腰直角三角形的性质知识,要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.(1)分别令y=0和x=0代入y=﹣ x+3即可求出B和C的坐标,然后设抛物线的交点式为y=a(x+2)(x﹣4),最后把C的坐标代入抛物线解析式即可求出a的值和顶点D的坐标;(2)若四边形DEFP为平行四边形时,则DP∥BC,设直线DP的解析式为y=mx+n,则m=﹣ ,求出直线DP的解析式后,联立抛物线解析式和直线DP的解析式即可求出P的坐标;(3)由题意可知,0≤t≤6,若△QMN为等腰直角三角形,则共有三种情况,①∠NMQ=90°;②∠MNQ=90°;③∠NQM=90°.
【考点精析】解答此题的关键在于理解抛物线与坐标轴的交点的相关知识,掌握一元二次方程的解是其对应的二次函数的图像与x轴的交点坐标.因此一元二次方程中的b2-4ac,在二次函数中表示图像与x轴是否有交点.当b2-4ac>0时,图像与x轴有两个交点;当b2-4ac=0时,图像与x轴有一个交点;当b2-4ac<0时,图像与x轴没有交点.

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