题目内容

【题目】已知抛物线y=ax2﹣x+c经过A(﹣2,0),B(0,2)两点,动点P,Q同时从原点出发均以1个单位/秒的速度运动,动点P沿x轴正方向运动,动点Q沿y轴正方向运动,连接PQ,设运动时间为t秒

(1)求抛物线的解析式;

(2)当BQ=AP时,求t的值;

(3)随着点P,Q的运动,抛物线上是否存在点M,使△MPQ为等边三角形?若存在,请求出t的值及相应点M的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】(1)y=-x2-x+2;(2)当BQ=AP时,t=1或t=4;(3)存在.当t=时,抛物线上存在点M(1,1),或当t=时,抛物线上存在点M(﹣3,﹣3),使得△MPQ为等边三角形.

【解析】

(1)把A(﹣2,0),B(0,2)代入y=ax2-x+c,求出解析式即可;

(2)BQ=AP,要考虑P在OC上及P在OC的延长线上两种情况,有此易得BQ,AP关于t的表示,代入BQ=AP可求t值.
(3)考虑等边三角形,我们通常只需明确一边的情况,进而即可描述出整个三角形.考虑△MPQ,发现PQ为一有规律的线段,易得OPQ为等腰直角三角形,但仅因此无法确定PQ运动至何种情形时△MPQ为等边三角形.若退一步考虑等腰,发现,MO应为PQ的垂直平分线,即使△MPQ为等边三角形的M点必属于PQ的垂直平分线与抛物线的交点,但要明确这些交点仅仅满足△MPQ为等腰三角形,不一定为等边三角形.确定是否为等边,我们可以直接由等边性质列出关于t的方程,考虑t的存在性.

(1)∵抛物线经过A(﹣2,0),B(0,2)两点,

∴,解得

∴抛物线的解析式为y=-x2-x+2.

(2)由题意可知,OQ=OP=t,AP=2+t.

①当t≤2时,点Q在点B下方,此时BQ=2-t.

∵BQ=AP,∴2﹣t=(2+t),∴t=1.

②当t>2时,点Q在点B上方,此时BQ=t﹣2.

∵BQ=AP,∴t﹣2=(2+t),∴t=4.

∴当BQ=AP时,t=1或t=4.

(3)存在.

作MC⊥x轴于点C,连接OM.

设点M的横坐标为m,则点M的纵坐标为-m2-m+2.

当△MPQ为等边三角形时,MQ=MP,

又∵OP=OQ,

∴点M点必在PQ的垂直平分线上,

∴∠POM=∠POQ=45°,

∴△MCO为等腰直角三角形,CM=CO,

∴m=-m2-m+2,

解得m1=1,m2=﹣3.

∴M点可能为(1,1)或(﹣3,﹣3).

①如图,

当M的坐标为(1,1)时,

则有PC=1﹣t,MP2=1+(1﹣t)2=t2﹣2t+2,

PQ2=2t2,

∵△MPQ为等边三角形,

∴MP=PQ,

∴t2﹣2t+2=2t2,

解得t1=,t2=(负值舍去).

②如图,

当M的坐标为(﹣3,﹣3)时,

则有PC=3+t,MC=3,

∴MP2=32+(3+t)2=t2+6t+18,PQ2=2t2,

∵△MPQ为等边三角形,

∴MP=PQ,

∴t2+6t+18=2t2,

解得t1=,t2=(负值舍去).

∴当t=时,抛物线上存在点M(1,1),或当t=时,抛物线上存在点M(﹣3,﹣3),使得△MPQ为等边三角形.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网