题目内容

如图(1),在平面直角坐标系中,矩形ABCO,B点坐标为(4,3),抛物线y=-
1
2
x2+bx+c经过矩形ABCO的顶点B、C,D为BC的中点,直线AD与y轴交于E点,与抛物线y=-
1
2
x2+bx+c交于第四象限的F点.
(1)求该抛物线解析式与F点坐标;
(2)如图(2),动点P从点C出发,沿线段CB以每秒1个单位长度的速度向终点B运动;同时,动点M从点A出发,沿线段AE以每秒
13
2
个单位长度的速度向终点E运动.过点P作PH⊥OA,垂足为H,连接MP,MH.设点P的运动时间为t秒.
①问EP+PH+HF是否有最小值?如果有,求出t的值;如果没有,请说明理由.
②若△PMH是等腰三角形,请直接写出此时t的值.
(1)∵矩形ABCO,B点坐标为(4,3)
∴C点坐标为(0,3)
∵抛物线y=-
1
2
x2+bx+c经过矩形ABCO的顶点B、C,
∴
c=3
-8+4b+c=3
,
解得:
c=3
b=2
,
∴该抛物线解析式y=-
1
2
x2+2x+3,
设直线AD的解析式为y=k1x+b1
∵A(4,0)、D(2,3),
∴
4k1+b1=0
2k1+b1=3
∴
k1=-
3
2
b1=6
,
∴y=-
3
2
x+6
,
联立
y=-
3
2
x+6
y=-
1
2
x2+2x+3
,
∵F点在第四象限,
∴F(6,-3);
(2)①∵E(0,6),∴CE=CO,(如图(1)),
连接CF交x轴于H′,过H′作BC的垂线交BC于P′,当P
运动到P′,当H运动到H′时,EP+PH+HF的值最小.
设直线CF的解析式为y=k2x+b2
∵C(0,3)、F(6,-3),
∴
b2=3
6k2+b2=-3
,
解得:
k2=-1
b2=3
,
∴y=-x+3
当y=0时,x=3,
∴H′(3,0),
∴CP=3,∴t=3;
②如图1过M作MN⊥OA交OA于N,
∵△AMN∽△AEO,
∴
AM
AE
=
AN
AO
=
MN
EO
,
∴
13
2
t
2
13
=
AN
4
=
MN
6
,
∴AN=t,MN=
3
2
t
,
I如图3,当PM=HM时,M在PH的垂直平分线上,
∴MN=
1
2
PH,
∴MN=
3
2
t=
3
2
,
∴t=1;
II如图2,当PM=HP时,MH=3,MN=
3
2
t
,
HN=OA-AN-OH=4-2t在Rt△HMN中,MN2+HN2=MH2,
∴(
3
2
t)2+(4-2t)2=32
,
即25t2-64t+28=0,
解得:t1=2(舍去),t2=
14
25
;
III如图4,当PH=PM时,
∵PM=3,MT=|3-
3
2
t|
,PT=BC-CP-BT=|4-2t|,
∴在Rt△PMT中,MT2+PT2=PM2,
即(3-
3
2
t)2+(4-2t)2=32
,
∴25t2-100t+64=0,
解得:t1=
16
5
,t2=
4
5

综上所述:t=
14
25
,
4
5
,1,
16
5
.
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