题目内容
【题目】在如图所示的平面直角坐标系中,抛物线y=﹣ x2+bx+c过点A(0,4)和C(8,0),点P(t,0)是线段OC上的动点,PB⊥PA,且PB= PA,过点B作x轴的垂线,过点A作y轴的垂线,两直线相交于点D;
(1)求抛物线的解析式;
(2)当t为何值时,点D落在抛物线上;
(3)是否存在t,使得以A,B,D为顶点的三角形与△AOP相似?若存在,求此时t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)解:∵抛物线y=﹣ x2+bx+c过点A(0,4)和C(8,0),
∴ ,
解得 .
故所求的抛物线解析式为:y=﹣ x2+ x+4;
(2)解:∵∠AOP=∠PEB=90°,∠OAP=∠EPB=90°﹣∠APO,
∴△AOP∽△PEB且相似比为 = =2,
∵AO=4,
∴PE=2,OE=OP+PE=t+2,
又∵DE=OA=4,
∴点D的坐标为(t+2,4),
∴点D落在抛物线上时,有﹣ (t+2)2+ (t+2)+4=4,
解得t=3或t=﹣2,
∵t>0,
∴t=3.
故当t为3时,点D落在抛物线上;
(3)解:存在t,能够使得以A、B、D为顶点的三角形与△AOP相似,理由如下:
①当0<t<8时,如图1.
若△POA∽△ADB,则PO:AD=AO:BD,
即t:(t+2)=4:(4﹣ t),
整理,得t2+16=0,
∴t无解;
若△POA∽△BDA,同理,解得t=﹣2±2 (负值舍去);
②当t>8时,如图2.
若△POA∽△ADB,则PO:AD=AO:BD,
即t:(t+2)=4:( t﹣4),
解得t=8±4 (负值舍去);
若△POA∽△BDA,同理,解得t无解.
综上可知,当t=﹣2+2 或8+4 时,以A、B、D为顶点的三角形与△AOP相似.
【解析】先将A、C两点的坐标代入抛物线y=﹣ x2+bx+c,利用待定系数法求出b、c的值即可;(2)先判断出△AOP∽△PEB得出其相似比,进而求出D点的坐标,代入y=﹣ x2+ x+4即可求出t的值;(3)存在t,能够使得以A、B、D为顶点的三角形与△AOP相似,①当0<t<8时,若△POA∽△ADB,则PO:AD=AO:BD,从而t:(t+2)=4:(4﹣ t)无解,若△POA∽△BDA,同理,解得t=﹣2±2 (负值舍去),②当t>8时若△POA∽△ADB,则PO:AD=AO:BD,即t:(t+2)=4:( t﹣4),解得t=8±4 (负值舍去),若△POA∽△BDA,同理,解得t无解.综上所述得出结论。