题目内容
【题目】已知点A(﹣1,2)、B(3,6)在抛物线y=ax2+bx上
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点F的坐标为(0,m)(m>2),直线AF交抛物线于另一点G,过点G作x轴的垂线,垂足为H.设抛物线与x轴的正半轴交于点E,连接FH、AE,求证:FH∥AE;
(3)如图2,直线AB分别交x轴、y轴于C、D两点.点P从点C出发,沿射线CD方向匀速运动,速度为每秒个单位长度;同时点Q从原点O出发,沿x轴正方向匀速运动,速度为每秒1个单位长度.点M是直线PQ与抛物线的一个交点,当运动到t秒时,QM=2PM,直接写出t的值.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=x2﹣x;(2)证明见解析;(3)当运动时间为或秒时,QM=2PM.
【解析】
(1)(1)A,B的坐标代入抛物线y=ax2+bx中确定解析式;
(2)把A点坐标代入所设的AF的解析式,与抛物线的解析式构成方程组,解得G点坐标,再通过证明三角形相似,得到同位角相等,两直线平行;
(3)具体见详解.
.解:(1)将点A(﹣1,2)、B(3,6)代入中,
,解得: ,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣x.
(2)证明:设直线AF的解析式为y=kx+m,
将点A(﹣1,2)代入y=kx+m中,即﹣k+m=2,
∴k=m﹣2,
∴直线AF的解析式为y=(m﹣2)x+m.
联立直线AF和抛物线解析式成方程组,
,解得: 或 ,
∴点G的坐标为(m,m2﹣m).
∵GH⊥x轴,
∴点H的坐标为(m,0).
∵抛物线的解析式为y=x2﹣x=x(x﹣1),
∴点E的坐标为(1,0).
过点A作AA′⊥x轴,垂足为点A′,如图1所示.
∵点A(﹣1,2),
∴A′(﹣1,0),
∴AE=2,AA′=2.
∴ =1, = =1,
∴= ,
∵∠AA′E=∠FOH,
∴△AA′E∽△FOH,
∴∠AEA′=∠FHO,
∴FH∥AE.
(3)设直线AB的解析式为y=k0x+b0,
将A(﹣1,2)、B(3,6)代入y=k0x+b0中,得 ,解得: ,
∴直线AB的解析式为y=x+3,
当运动时间为t秒时,点P的坐标为(t﹣3,t),点Q的坐标为(t,0).
当点M在线段PQ上时,过点P作PP′⊥x轴于点P′,过点M作MM′⊥x轴于点M′,则△PQP′∽△MQM′,如图2所示,
∵QM=2PM,
∴ =,
∴QM′=QP'=2,MM′=PP'=t,
∴点M的坐标为(t﹣2, t).
又∵点M在抛物线y=x2﹣x上,
∴ t=(t﹣2)2﹣(t﹣2),
解得:t=;
当点M在线段QP的延长线上时,
同理可得出点M的坐标为(t﹣6,2t),
∵点M在抛物线y=x2﹣x上,
∴2t=(t﹣6)2﹣(t﹣6),
解得:t=.
综上所述:当运动时间秒 或 时,QM=2PM.