题目内容
【题目】如图,矩形OABC的两边在坐标轴上,点A的坐标为(10,0),抛物线过点B,C两点,且与x轴的一个交点为D(﹣2,0),点P是线段CB上的动点,设CP=t(0<t<10).
(1)请直接写出B、C两点的坐标及抛物线的解析式;
(2)过点P作PE⊥BC,交抛物线于点E,连接BE,当t为何值时,∠PBE=∠OCD?
(3)点Q是x轴上的动点,过点P作PM∥BQ,交CQ于点M,作PN∥CQ,交BQ于点N,当四边形PMQN为正方形时,请求出t的值.
【答案】(1)B(10,4),C(0,4),;(2)3;(3)t的值为或.
【解析】
试题分析:(1)由抛物线的解析式可求得C点坐标,由矩形的性质可求得B点坐标,由B、D的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(2)可设P(t,4),则可表示出E点坐标,从而可表示出PB、PE的长,由条件可证得△PBE∽△OCD,利用相似三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值;
(3)当四边形PMQN为正方形时,则可证得△COQ∽△QAB,利用相似三角形的性质可求得CQ的长,在Rt△BCQ中可求得BQ、CQ,则可用t分别表示出PM和PN,可得到关于t的方程,可求得t的值.
试题解析:
(1)在中,令x=0可得y=4,∴C(0,4),∵四边形OABC为矩形,且A(10,0),∴B(10,4),把B、D坐标代入抛物线解析式可得:,解得:,∴抛物线解析式为;
(2)由题意可设P(t,4),则E(t,),∴PB=10﹣t,PE=﹣4=,∵∠BPE=∠COD=90°,∠PBE=∠OCD,∴△PBE∽△OCD,∴,即BPOD=COPE,∴2(10﹣t)=4(),解得t=3或t=10(不合题意,舍去),∴当t=3时,∠PBE=∠OCD;
(3)当四边形PMQN为正方形时,则∠PMC=∠PNB=∠CQB=90°,PM=PN,∴∠CQO+∠AQB=90°,∵∠CQO+∠OCQ=90°,∴∠OCQ=∠AQB,∴Rt△COQ∽Rt△QAB,∴,即OQAQ=COAB,设OQ=m,则AQ=10﹣m,∴m(10﹣m)=4×4,解得m=2或m=8;
①当m=2时,CQ= =,BQ==,∴sin∠BCQ= =,sin∠CBQ==,∴PM=PCsin∠PCQ=t,PN=PBsin∠CBQ=(10﹣t),∴t=(10﹣t),解得t=;
②当m=8时,同理可求得t=,∴当四边形PMQN为正方形时,t的值为或.