题目内容
【题目】如图1,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A(﹣3,0)、B(1,0)两点,与y轴交于点C,连接AC..
(1)请求出抛物线y=ax2+bx+3的解析式;
(2)如图2,点P、点Q同时从点A出发,点P沿AC以每秒
个单位长度的速度,由点A向点C运动;点Q沿AB以每秒2个单位长度的速度,由点A向点B运动;当一个点停止运动时,另一个点也随之停止运动,设点P的运动时间为t秒,连接PQ.
①求证:PQ⊥AC;
②过点Q作QE⊥x轴,交抛物线于点E,连接PE,当PQ=PE时,请求出t的值;
③在y轴上是否存在点D,使以点A、P、Q、D为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出D点坐标:若不存在,请说明理由.
![]()
【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;(2)①见解析;②t的值为
;③D(0,1).
【解析】
(1)用待定系数法求函数解析式;(2)①证明△OAC为等腰直角三角形,再证△APQ∽△AOC,得∠APQ=∠AOC=90°,所以PQ⊥AC;②作PF⊥x轴于F,PH⊥EQ于H,求出E(2t﹣3,2t),把E(2t﹣3,2t)代入y=﹣x2﹣2x+3得﹣(2t﹣3)2﹣2(2t﹣3)+3=3,解方程可得;③解:存在.由四边形AQDP为平行四边形,得DQ=AP=
t,∠DQO=∠PAQ=45°,而OQ=OD=3﹣2t,可得
t=
(3﹣2t),解得t=1,可得D的坐标.
(1)解:设抛物线解析式为y=a(x+3)(x﹣1),
即y=ax2+2ax﹣3a,
∴﹣3a=3,解得a=﹣1,
∴抛物线解析式为y=﹣x2﹣2x+3;
(2)①证明:当x=0时,y=﹣x2﹣2x+3=3,则C(0,3),
∴△OAC为等腰直角三角形,
∴AC=3
,
∵AP=
t,AQ=2t,
∴
=
t,
=
=
t,
∴
=
,
而∠PAQ=∠OAC,
∴△APQ∽△AOC,
∴∠APQ=∠AOC=90°,
∴PQ⊥AC;
②证明:作PF⊥x轴于F,PH⊥EQ于H,如图2,则PF=AF=
AP=![]()
t=t,
当Q点OA上,OQ=3﹣2t,则Q(2t﹣3,0),H(2t﹣3,t),
当Q点在OB上,OQ=2t﹣3,则Q(2t﹣3,0),H(2t﹣3,t),
∵PE=PQ,
∴EH=QH=t,
∴E(2t﹣3,2t),
把E(2t﹣3,2t)代入y=﹣x2﹣2x+3得﹣(2t﹣3)2﹣2(2t﹣3)+3=3,解得t1=0(舍去),t2=
,
∴t的值为
;
③解:存在.
如图3,∵四边形AQDP为平行四边形,
∴DQ=AP=
t,∠DQO=∠PAQ=45°,
而OQ=OD=3﹣2t,
∴
t=
(3﹣2t),解得t=1,
∴D(0,1).