题目内容
【题目】如图,矩形OABC的两边在坐标轴上,点A的坐标为(10,0),抛物线
过点B,C两点,且与x轴的一个交点为D(﹣2,0),点P是线段CB上的动点,设CP=t(0<t<10).
(1)请直接写出B、C两点的坐标及抛物线的解析式;
(2)过点P作PE⊥BC,交抛物线于点E,连接BE,当t为何值时,∠PBE=∠OCD?
(3)点Q是x轴上的动点,过点P作PM∥BQ,交CQ于点M,作PN∥CQ,交BQ于点N,当四边形PMQN为正方形时,请求出t的值.
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【答案】(1)B(10,4),C(0,4),
;(2)3;(3)t的值为
或
.
【解析】
试题分析:(1)由抛物线的解析式可求得C点坐标,由矩形的性质可求得B点坐标,由B、D的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(2)可设P(t,4),则可表示出E点坐标,从而可表示出PB、PE的长,由条件可证得△PBE∽△OCD,利用相似三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值;
(3)当四边形PMQN为正方形时,则可证得△COQ∽△QAB,利用相似三角形的性质可求得CQ的长,在Rt△BCQ中可求得BQ、CQ,则可用t分别表示出PM和PN,可得到关于t的方程,可求得t的值.
试题解析:
(1)在
中,令x=0可得y=4,∴C(0,4),∵四边形OABC为矩形,且A(10,0),∴B(10,4),把B、D坐标代入抛物线解析式可得:
,解得:
,∴抛物线解析式为
;
(2)由题意可设P(t,4),则E(t,
),∴PB=10﹣t,PE=
﹣4=
,∵∠BPE=∠COD=90°,∠PBE=∠OCD,∴△PBE∽△OCD,∴
,即BPOD=COPE,∴2(10﹣t)=4(
),解得t=3或t=10(不合题意,舍去),∴当t=3时,∠PBE=∠OCD;
(3)当四边形PMQN为正方形时,则∠PMC=∠PNB=∠CQB=90°,PM=PN,∴∠CQO+∠AQB=90°,∵∠CQO+∠OCQ=90°,∴∠OCQ=∠AQB,∴Rt△COQ∽Rt△QAB,∴
,即OQAQ=COAB,设OQ=m,则AQ=10﹣m,∴m(10﹣m)=4×4,解得m=2或m=8;
①当m=2时,CQ=
=
,BQ=
=
,∴sin∠BCQ=
=
,sin∠CBQ=
=
,∴PM=PCsin∠PCQ=
t,PN=PBsin∠CBQ=
(10﹣t),∴
t=
(10﹣t),解得t=
;
②当m=8时,同理可求得t=
,∴当四边形PMQN为正方形时,t的值为
或
.