题目内容
【题目】如图,抛物线y= x2﹣2x﹣6 与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,点D为顶点,点E在抛物线上,且横坐标为4 ,AE与y轴交F.
(1)求抛物线的顶点D和F的坐标;
(2)点M,N是抛物线对称轴上两点,且M(2 ,a),N(2 ,a+ ),是否存在a使F,C,M,N四点所围成的四边形周长最小,若存在,求出这个周长最小值,并求出a的值;
(3)连接BC交对称轴于点P,点Q是线段BD上的一个动点,自点D以2 个单位每秒的速度向终点B运动,连接PQ,将△DPQ沿PQ翻折,点D的对应点为D′,设Q点的运动时间为t(0≤t≤ )秒,求使得△D′PQ与△PQB重叠部分的面积为△DPQ面积的 时对应的t值.
【答案】
(1)
解:∵y= x2﹣2x﹣6 = (x﹣2 )2﹣8 ,
∴顶点D坐标(2 ,﹣8 ),
由题意E(4 ,﹣8 ),A(﹣2 ,0),B(6 ,0),
设直线AE解析式为y=kx+b,则有 ,解得 ,
∴直线AE解析式为y=﹣x﹣2 ,
∴点F坐标(0,﹣2 )
(2)
解:如图1中,作点F关于对称轴的对称点F′,连接FF′交对称轴于G,在CF上取一点C′,使得CC′= ,连接C′F′与对称轴交于点N,此时四边形CMNF周长最小.
∵四边形CMNF的周长=CF+NM+CM+FN=5 +CM+NF,CM+NF=C′N+NF=C′N+NF′=C′F′(两点之间线段最短),
∴此时四边形CMNF的周长最小.
∵C′F=3
∴GN= C′F= ,
∴﹣(a+ )=2 + ,
∴a=﹣ ,
∵C′F′= =5 ,
∴四边形CMNF的周长最小值=5 +5 =10
(3)
解:如图2中,作PF⊥BD于F,QH⊥对称轴于H.
由题意可知BD= =4 ,DQ=2 t,
∵S△PQG= S△DPQ= S△PD′Q,
∴PG= PD′= PD=2 = BF,
情形①PG∥FB时,∵PF=PD,
∴BG=GD,
∴PG= BF=2 ,
在Rt△QHD中,sin∠HDQ= ,DQ=2 t,
∴HQ=2 t,HD=4 t,
∵∠QPD′=∠QPD=45°,
∴PH=HQ=2 t,
∴PH+HD=PD,
∴6 t=4 ,
∴t= .
情形②如图3中,PG′=PG=2 ,作PM⊥BD于M,QK⊥PD于K,QJ⊥PD′于J.
由sin∠PDG=sin∠GPM= = ,
∴MG′=MG= ,
∴G′D=BD﹣GG′= ,
∵ = = ,
∵∠QPD=∠QPG′,QK⊥PD,QJ⊥PG′,
∴QK=QJ,
∴ = =2,
∴QD= × = ,
∴t= = ,
综上所述t= 或 秒时,△D′PQ与△PQB重叠部分的面积为△DPQ面积的
【解析】(1)利用配方法或公式法求顶点坐标,求出最小AE即可求出点F坐标.(2)如图1中,作点F关于对称轴的对称点F′,连接FF′交对称轴于G,在CF上取一点C′,使得CC′= ,连接C′F′与对称轴交于点N,此时四边形CMNF周长最小.(3)分两种情形①PG∥FB时;②如图3中,PG′=PG=2 ,作PM⊥BD于M,QK⊥PD于K,QJ⊥PD′于J.分别求解即可.
【考点精析】通过灵活运用二次函数的图象,掌握二次函数图像关键点:1、开口方向2、对称轴 3、顶点 4、与x轴交点 5、与y轴交点即可以解答此题.