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;
(2)一动点M从点D出发,以每秒1个单位的速度沿与y轴平行的方向向上运动,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°?
(3)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.
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【答案】(1)y=﹣
x2+
x﹣2;(2)
﹣
;(3)P(
,
).
【解析】(1)用待定系数法求出抛物线解析式;
(2)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;
(3)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.
解:(1)∵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;
(2)如图1,
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由(1)知y=﹣
x2+
x﹣2=﹣
(x﹣2)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,OB2=9,
∵∠OMB=90°,
∴OM2+BM2=OB2,
∴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=
﹣;
(3)存在点P,使∠PBF被BA平分,
如图2,
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∴∠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
,
解得
或
(舍去),
∴P(
,
).
“点睛”本题看考查二次函数综合题、待定系数法、一次函数的应用、三角形的面积角平分线等知识,解题时根据灵活运用所学知识,学会构建一次函数,利用方程组求两个函数交点坐标,属于中考常考题型.