题目内容
【题目】已知抛物线y=ax2+bx+c经过点A,点B,与y轴负半轴交于点C,且OC=OB,其中B点坐标为(3,0),对称轴为直线x=.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在x轴上方有一点P(m,n),连接PA后满足∠PAB=∠CAB,记△PBC面积为S,求S与m的函数关系;
(3)在(2)的条件下,当点P恰好落在抛物上时,将直线BC上下平移,平移后的直线y=x+t与抛物线交于C',B'两点(C'在B'的左侧),若以点C'、B'、P为顶点三角形是直角三角形,求t的值.
【答案】(1);(2)S=m+9(m>﹣2);(3)t的值为19或32.
【解析】
(1)先确定出点A坐标,再用待定系数法即可得出结论;
(2)先确定出直线AP的解析式,进而用m表示点P的坐标,即可得出结论;
(3)先确定出点P的坐标,当∠B'PC'=90°时,利用根与系数的关系确定出B'C'的中点E的坐标,利用B'C'=2PE建立方程求解,当∠PC'B'=90°时,先确定出点G的坐标,进而求出直线C'G的解析式,进而得出点C'的坐标,即可得出结论.
(1)∵B(3,0),对称轴为直线x=,
∴A(﹣2,0),
∴设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x﹣3)=ax2﹣ax﹣6a,
∵B(3,0),
∴OB=3,
∵OC=OB,
∴OC=3,
∴C(0,﹣3),
把C(0,﹣3)代入y=a(x+2)(x﹣3),
∴﹣6a=﹣3,
∴a=,
∴抛物线的解析式为;
(2)如图1,射线AP与y轴的交点记作点C',
∵∠BAC=∠BAC',OA=OA,∠AOC=∠AOC'=90°,
∴△AOC≌△AOC'(ASA),
∴OC'=OC=3,
∴C'(0,3),
∵A(﹣2,0),
设直线AP的解析式为,
∵,
解得:,
∴直线AP的解析式为y=x+3,
∵点P(m,n)在直线AP上,
∴n=m+3,
∵B(3,0),C(0,﹣3),
直线BC的解析式为,
∴,
解得:,
∴直线BC的解析式为y=x﹣3,
过点P作y轴的平行线交BC于F,
∴F(m,m﹣3),
∴PF=m+3﹣(m﹣3)=m+6,
∴S=S△PBC=OBPF=×3(m+6)=m+9(m>﹣2);
(3)由(1)知,抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣3①
由(2)知,直线AP的解析式为y=x+3②,
联立①②解得,或,
∴P(6,12),
如图2,
当∠C'PB'=90°时,取B'C'的中点E,连接PE,
则B'C'=2PE,即:B'C'2=4PE2,
设B'(x1,y1),C'(x2,y2),
∵直线B'C'的解析式为y=x+t③,
联立①③化简得,x2﹣3x﹣(2t+6)=0,
∴x1+x2=3,x1x2=﹣(2t+6),
∴点E(,+t),
B'C'2=(x1﹣x2)2+(y1﹣y2)2=2(x1﹣x2)2=2[(x1+x2)2﹣4x1x2]
=2[9+4(2t+6)]=16t+66,
而PE2=(6﹣)2+(12﹣﹣t)2=t2﹣21t+,
∴16t+66=4(t2﹣21t+),
∴t=6(此时,恰好过点P,舍去)或t=19,
当∠P=90°时,延长P交BC于H,交x轴于G,
则∠BHG=90°,
∵OB=CO,∠BOC=90°,
∴∠OBC=45°,
∴∠PGO=45°,
过点P作PQ⊥x轴于Q,则GQ=PQ=12,
∴OG=OQ+GQ=18,
∴点G(18,0),
∴直线C'G的解析式为y=﹣x+18④,
联立①④解得或
∴C'的坐标为(﹣7,25),
将点C'坐标代入y=x+t中,得25=﹣7+t,
∴t=32,
即:满足条件的t的值为19或32.