题目内容
【题目】已知:如图,一次函数y=x+1的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B;二次函数y=x2+bx+c的图象与一次函数y=x+1的图象交于B、C两点,与x轴交于D、E两点且D点坐标为(1,0)
(1)求二次函数的解析式;
(2)求四边形BDEC的面积S;
(3)在x轴上有一动点P,从O点出发以每秒1个单位的速度沿x轴向右运动,是否存在点P使得△PBC是以P为直角顶点的直角三角形?若存在,求出点P运动的时间t的值,若不存在,请说明理由.
(4)若动点P在x轴上,动点Q在射线AC上,同时从A点出发,点P沿x轴正方向以每秒2个单位的速度运动,点Q以每秒a个单位的速度沿射线AC运动,是否存在以A、P、Q为顶点的三角形与△ABD相似,若存在,求a的值,若不存在,说明理由.
【答案】⑴;(2);(3);(4)
【解析】
(1)根据直线BC的解析式,可求得点B的坐标,由于B、D都在抛物线的图象上,那么它们都满足该抛物线的解析式,通过联立方程组即可求得待定系数的值;
(2)根据抛物线的解析式,可求得E点的坐标,联立直线BC的解析式,可求得C点坐标;那么四边形BDEC的面积即可由△AEC、△ABD的面积差求得;
(3)假设存在符合条件的P点,连接BP、CP,过C作CF⊥x轴于F,若∠BPC=90°,则△BOP∽△PCF,可设出点P的坐标,分别表示出OP、PF的长,根据相似三角形所得比例线段即可求得点P的坐标,继而得出t的值.
(4)假设成立有△ABD∽△APQ或△ABD∽△AQP,则有∠ABD=∠APQ,或∠ABD=∠AQP,判断是否满足即可.
(1)将B(0,1),D(1,0)的坐标代入y=x2+bx+c,
得: ,
解得:
故解析式y=;
(2)设C(x0,y0),
则有 ,
解得,
∴C(4,3),
由图可知:S=S△ACE-S△ABD,又由对称轴为x=可知E(2,0),
∴S=AEy0-AD×OB=×4×3-×3×1=;
(3)设符合条件的点P存在,令P(t,0):
当P为直角顶点时,如图:过C作CF⊥x轴于F;
∵Rt△BOP∽Rt△PCF,
∴,即 ,
整理得t2-4t+3=0,
解得a=1或a=3;
故可得t=1或3.
(4)存在符合条件的a值,使△APQ与△ABD相似,
①当△APQ∽△ABD时,
,
解得:a=;
②当△APQ∽△ADB时,,解得:a=,
∴存在符合条件的a值,使△APQ与△ABD相似,a=或.