题目内容
【题目】已知:如图一,抛物线y=ax2+bx+c与x轴正半轴交于A、B两点,与y轴交于点C,直线y=x﹣2经过A、C两点,且AB=2.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若直线DE平行于x轴并从C点开始以每秒1个单位的速度沿y轴正方向平移,且分别交y轴、线段BC于点E,D,同时动点P从点B出发,沿BO方向以每秒2个单位速度运动,(如图2);当点P运动到原点O时,直线DE与点P都停止运动,连DP,若点P运动时间为t秒;设s= ,当t为何值时,s有最小值,并求出最小值.
(3)在(2)的条件下,是否存在t的值,使以P、B、D为顶点的三角形与△ABC相似;若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
解:由直线:y=x﹣2知:A(2,0)、C(0,﹣2);
∵AB=2,∴OB=OA+AB=4,即 B(4,0).
设抛物线的解析式为:y=a(x﹣2)(x﹣4),代入C(0,﹣2),得:
a(0﹣2)(0﹣4)=﹣2,解得 a=﹣
∴抛物线的解析式:y=﹣ (x﹣2)(x﹣4)=﹣ x2+ x﹣2.
(2)
解:在Rt△OBC中,OB=4,OC=2,则 tan∠OCB=2;
∵CE=t,∴DE=2t;
而 OP=OB﹣BP=4﹣2t;
∴s= = = (0<t<2),
∴当t=1时,s有最小值,且最小值为 1.
(3)
解:在Rt△OBC中,OB=4,OC=2,则 BC=2 ;
在Rt△CED中,CE=t,ED=2t,则 CD= t;
∴BD=BC﹣CD=2 ﹣ t;
以P、B、D为顶点的三角形与△ABC相似,已知∠OBC=∠PBD,则有两种情况:
① = = ,解得 t= ;
② = = ,解得 t= ;
综上,当t= 或 时,以P、B、D为顶点的三角形与△ABC相似.
【解析】(1)首先根据直线AC的解析式确定点A、C的坐标,已知AB的长,进一步能得到点B的坐标;然后由待定系数法确定抛物线的解析式.(2)根据所给的s表达式,要解答该题就必须知道ED、OP的长;BP、CE长易知,那么由OP=OB﹣BP求得OP长,由∠CED的三角函数值可得到ED的长,再代入s的表达式中可得到关于s、t的函数关系式,结合函数的性质即可得到s的最小值.(3)首先求出BP、BD的长,若以P、B、D为顶点的三角形与△ABC相似,已知的条件是公共角∠OBC,那么必须满足的条件是夹公共角的两组对应边成比例,分两种情况讨论即可.