题目内容

11.已知:如图,在四边形OABC中,AB∥OC,BC⊥x轴于点C、A(-1,1),B(-3,1)动点P从点O出发,沿着x轴负方向以每秒2个单位长度的速度移动,过点P作PQ垂直与直线OA,垂足为点Q,设点P移动的时间t秒(0<t<2)
(1)求经过O、A、B三点的抛物线的解析式,并确定顶点M的坐标;
(2)用含t的代数式表示点P、点Q的坐标;
(3)如果将△OPQ绕着点P按逆时针方向旋转90°,是否存在t,使得△OPQ的顶点O或顶点Q在抛物线上?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.

分析 (1)设抛物线解析式为y=ax2+bx(a≠0),然后把点A、B的坐标代入求出a、b的值,即可得解,再把函数解析式整理成顶点式形式,然后写出顶点M的坐标;
(2)根据点P的速度求出OP,即可得到点P的坐标,再根据点A的坐标求出∠AOC=45°,然后判断出△POQ是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质求出点Q的坐标即可;
(3)根据旋转的性质求出点O、Q的坐标,然后分别代入抛物线解析式,求解即可;

解答 解:(1)设抛物线解析式为y=ax2+bx(a≠0),
把点A(-1,1),B(-3,1)代入得,
$\left\{\begin{array}{l}{a-b=1}\\{9a-3b=1}\end{array}\right.$,
解得$\left\{\begin{array}{l}{a=-\frac{1}{3}}\\{b=-\frac{4}{3}}\end{array}\right.$.
∴抛物线解析式为y=-$\frac{1}{3}$x2-$\frac{4}{3}$x,
∵y=-$\frac{1}{3}$x2-$\frac{4}{3}$x=-$\frac{1}{3}$(x+2)2+$\frac{4}{3}$,
∴顶点M的坐标为(-2,$\frac{4}{3}$);

(2)∵点P从点O出发速度是每秒2个单位长度,
∴OP=2t,
∴点P的坐标为(-2t,0),
∵A(-1,1),
∴∠AOC=45°,
∴点Q到x轴、y轴的距离都是$\frac{1}{2}$OP=$\frac{1}{2}$×(-2t)=-t,
∴点Q的坐标为(t,-t);

(3)∵△OPQ绕着点P按逆时针方向旋转90°,
∴旋转后点O、Q的对应点的坐标分别为(2t,-2t),(3t,-t),
若顶点O在抛物线上,则-$\frac{1}{3}$×(2t)2-$\frac{4}{3}$×(2t)=-2t,
解得t=$\frac{1}{2}$(t=0舍去),
∴t=-$\frac{1}{2}$时,点O(-1,1)在抛物线y=-$\frac{1}{3}$x2-$\frac{4}{3}$x,
若顶点Q在抛物线上,则-$\frac{1}{3}$×(3t)2-$\frac{4}{3}$×(3t)=-t,
解得t=-1(t=0舍去),
∴t=-1时,点Q(-3,1)在抛物线y=-$\frac{1}{3}$x2-$\frac{4}{3}$x上.

点评 本题是二次函数综合题型,主要利用了待定系数法求二次函数解析式,等腰直角三角形的性质,二次函数图象上点的坐标特征,三角形的面积,解题的关键是能够将图形和点的坐标有机的结合起来,难度较大.

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