题目内容
(2011•锦州)如图,抛物线y=ax2+bx+
(a≠0)经过A(-3,0)、C(5,0)两点,点B为抛物线的顶点,抛物线的对称轴与x轴交于点D.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)动点P从点B出发,沿线段BD向终点D作匀速运动,速度为每秒1个单位长度,运动时间为ts,过点P作PM⊥BD交BC于点M,过点M作MN∥BD,交抛物线于点N.
①当t为何值时,线段MN最长;
②在点P运动的过程中,是否有某一时刻,使得以O、P、M、C为顶点的四边形为等腰
梯形?若存在,求出此刻的t值;若不存在,请说明理由.
参考公式:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标是(-
,
).
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(1)求此抛物线的解析式;
(2)动点P从点B出发,沿线段BD向终点D作匀速运动,速度为每秒1个单位长度,运动时间为ts,过点P作PM⊥BD交BC于点M,过点M作MN∥BD,交抛物线于点N.
①当t为何值时,线段MN最长;
②在点P运动的过程中,是否有某一时刻,使得以O、P、M、C为顶点的四边形为等腰
参考公式:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标是(-
| b |
| 2a |
| 4ac-b2 |
| 4a |
分析:(1)利用待定系数法直接将A(-3,0)、C(5,0)两点代入抛物线y=ax2+bx+
(a≠0)就可以求出抛物线的解析式.
(2)①延长NM交AC于E,根据抛物线的解析式就可以求出顶点坐标B,利用条件得出三角形相似,求出MP,再根据矩形的性质求出点E,点N的坐标,把MN的长度表示出来,在转化 为顶点式就可以求出结论了.
②根据等腰梯形的性质连接PD,只要OD=CE时,就可以求出t值了.
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(2)①延长NM交AC于E,根据抛物线的解析式就可以求出顶点坐标B,利用条件得出三角形相似,求出MP,再根据矩形的性质求出点E,点N的坐标,把MN的长度表示出来,在转化 为顶点式就可以求出结论了.
②根据等腰梯形的性质连接PD,只要OD=CE时,就可以求出t值了.
解答:解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+
与x轴交于点A(-3,0),C(5,0)
∴
解得
.
∴抛物线的函数关系式为y=-
x2+x+
.
(2)①延长NM交AC于E,
∵B为抛物线y=-
x2+x+
的顶点,
∴B(1,8).(5分)
∴BD=8,OD=1.
∵C(5,0),
∴CD=4.
∵PM⊥BD,BD⊥AC,
∴PM∥AC.
∴∠BPM=∠BDC=90°,∠BMP=∠BCD.
∴△BPM∽△BDC.
∴
=
.
根据题意可得BP=t,
∴
=
.
∴PM=
t.
∵MN∥BD,PM∥AC,∠BDC=90°,
∴四边形PMED为矩形.
∴DE=PM=
t.
∴OE=OD+DE=1+
t.
∴E(1+
t,0).
∵点N在抛物线上,横坐标为1+
t,
∴点N的纵坐标为-
(1+
t)2+(1+
t)+
.
∴NE=-
(1+
t)2+(1+
t)+
=-
t2+8.
∵PB=t,PD=ME,
∴EM=8-t.
∴MN=NE-EM=-
t2+8-(8-t)
=-
(t-4)2+2.
当t=4时,MN最大=2.
②存在符合条件的t值.
连接OP,如图(2).
若四边形OPMC是等腰梯形,只需OD=EC.
∵OD=1,DE=PM=
t,
∴EC=5-(
t+1).
∴5-(
t+1)=1.
解得t=6.
∴当t=6时,四边形OPMC是等腰梯形.

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∴
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解得
|
∴抛物线的函数关系式为y=-
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(2)①延长NM交AC于E,
∵B为抛物线y=-
| 1 |
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| 2 |
∴B(1,8).(5分)
∴BD=8,OD=1.
∵C(5,0),
∴CD=4.
∵PM⊥BD,BD⊥AC,
∴PM∥AC.
∴∠BPM=∠BDC=90°,∠BMP=∠BCD.
∴△BPM∽△BDC.
∴
| BP |
| BD |
| PM |
| CD |
根据题意可得BP=t,
∴
| t |
| 8 |
| PM |
| 4 |
∴PM=
| 1 |
| 2 |
∵MN∥BD,PM∥AC,∠BDC=90°,
∴四边形PMED为矩形.
∴DE=PM=
| 1 |
| 2 |
∴OE=OD+DE=1+
| 1 |
| 2 |
∴E(1+
| 1 |
| 2 |
∵点N在抛物线上,横坐标为1+
| 1 |
| 2 |
∴点N的纵坐标为-
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
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| 2 |
∴NE=-
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 15 |
| 2 |
=-
| 1 |
| 8 |
∵PB=t,PD=ME,
∴EM=8-t.
∴MN=NE-EM=-
| 1 |
| 8 |
=-
| 1 |
| 8 |
当t=4时,MN最大=2.
②存在符合条件的t值.
连接OP,如图(2).
若四边形OPMC是等腰梯形,只需OD=EC.
∵OD=1,DE=PM=
| 1 |
| 2 |
∴EC=5-(
| 1 |
| 2 |
∴5-(
| 1 |
| 2 |
解得t=6.
∴当t=6时,四边形OPMC是等腰梯形.
点评:本题是一道二次函数的综合试题,考查了二次函数的最值,待定系数法求函数的解析式,等腰梯形的判定及性质,相似三角形的判定及性质.
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