题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣2(a≠0)与x轴交于A(1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C,其顶点为点D,点E的坐标为(0,﹣1),该抛物线与BE交于另一点F,连接BC.
(1)求该抛物线的解析式,并用配方法把解析式化为y=a(x﹣h)2+k的形式;
(2)若点H(1,y)在BC上,连接FH,求△FHB的面积;
(3)一动点M从点D出发,以每秒1个单位的速度平沿行与y轴方向向上运动,连接OM,BM,设运动时间为t秒(t>0),在点M的运动过程中,当t为何值时,∠OMB=90°?
(4)在x轴上方的抛物线上,是否存在点P,使得∠PBF被BA平分?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
解:∵抛物线y=ax2+bx﹣2(a≠0)与x轴交于A(1,0)、B(3,0)两点,
∴
∴ ,
∴抛物线解析式为y=﹣ x2+ x﹣2=﹣ (x﹣2)2+ ;
(2)
解:如图1,
过点A作AH∥y轴交BC于H,BE于G,
由(1)有,C(0,﹣2),
∵B(0,3),
∴直线BC解析式为y= x﹣2,
∵H(1,y)在直线BC上,
∴y=﹣ ,
∴H(1,﹣ ),
∵B(3,0),E(0,﹣1),
∴直线BE解析式为y=﹣ x﹣1,
∴G(1,﹣ ),
∴GH= ,
∵直线BE:y=﹣ x﹣1与抛物线y=﹣ x2+ x﹣2相较于F,B,
∴F( ,﹣ ),
∴S△FHB= GH×|xG﹣xF|+ GH×|xB﹣xG|
= GH×|xB﹣xF|
= × ×(3﹣ )
= .
(3)
解:如图2,
由(1)有y=﹣ x2+ x﹣2,
∵D为抛物线的顶点,
∴D(2, ),
∵一动点M从点D出发,以每秒1个单位的速度平沿行与y轴方向向上运动,
∴设M(2,m),(m> ),
∴OM2=m2+4,BM2=m2+1,AB2=9,
∵∠OMB=90°,
∴OM2+BM2=AB2,
∴m2+4+m2+1=9,
∴m= 或m=﹣ (舍),
∴M(0, ),
∴MD= ﹣ ,
∵一动点M从点D出发,以每秒1个单位的速度平沿行与y轴方向向上运动,
∴t= ﹣ ;
(4)
解:存在点P,使∠PBF被BA平分,
如图3,
∴∠PBO=∠EBO,
∵E(0,﹣1),
∴在y轴上取一点N(0,1),
∵B(3,0),
∴直线BN的解析式为y=﹣ x+1①,
∵点P在抛物线y=﹣ x2+ x﹣2②上,
联立①②得, 或 (舍),
∴P( , ),
即:在x轴上方的抛物线上,存在点P,使得∠PBF被BA平分,P( , ).
【解析】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式,勾股定理,两点间的距离公式,角平分线的意义,解本题的关键是确定函数解析式.(1)用待定系数法求出抛物线解析式;(2)先求出GH,点F的坐标,用三角形的面积公式计算即可;(3)设出点M,用勾股定理求出点M的坐标,从而求出MD,最后求出时间t;(4)由∠PBF被BA平分,确定出过点B的直线BN的解析式,求出此直线和抛物线的交点即可.
【考点精析】解答此题的关键在于理解两点间的距离的相关知识,掌握同轴两点求距离,大减小数就为之.与轴等距两个点,间距求法亦如此.平面任意两个点,横纵标差先求值.差方相加开平方,距离公式要牢记,以及对角的平分线的理解,了解从一个角的顶点引出的一条射线,把这个角分成两个相等的角,这条射线叫做这个角的平分线.