题目内容


如图,已知直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于A,B两点,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,B两点,点P在线段OA上,从点O出发,向点A以1个单位/秒的速度匀速运动;同时,点Q在线段AB上,从点A出发,向点B以个单位/秒的速度匀速运动,连接PQ,设运动时间为t秒.

(1)求抛物线的解析式;

(2)问:当t为何值时,△APQ为直角三角形;

(3)过点P作PE∥y轴,交AB于点E,过点Q作QF∥y轴,交抛物线于点F,连接EF,当EF∥PQ时,求点F的坐标;

(4)设抛物线顶点为M,连接BP,BM,MQ,问:是否存在t的值,使以B,Q,M为顶点的三角形与以O,B,P为顶点的三角形相似?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.


       解:(1)∵y=﹣x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,

∴当y=0时,x=3,即A点坐标为(3,0),

当x=0时,y=3,即B点坐标为(0,3),

将A(3,0),B(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,

得,解得

∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;

(2)∵OA=OB=3,∠BOA=90°,

∴∠QAP=45°.

如图①所示:∠PQA=90°时,设运动时间为t秒,则QA=,PA=3﹣t.

在Rt△PQA中,,即:,解得:t=1;

如图②所示:∠QPA=90°时,设运动时间为t秒,则QA=,PA=3﹣t.

在Rt△PQA中,,即:,解得:t=.

综上所述,当t=1或t=时,△PQA是直角三角形;

(3)如图③所示:

设点P的坐标为(t,0),则点E的坐标为(t,﹣t+3),则EP=3﹣t,点Q的坐标为(3﹣t,t),点F的坐标为(3﹣t,﹣(3﹣t)2+2(3﹣t)+3),则FQ=3t﹣t2.

∵EP∥FQ,EF∥PQ,

∴EP=FQ.即:3﹣t=3t﹣t2.

解得:t1=1,t2=3(舍去).

将t=1代入F(3﹣t,﹣(3﹣t)2+2(3﹣t)+3),得点F的坐标为(2,3).

(4)如图④所示:

设运动时间为t秒,则OP=t,BQ=(3﹣t).

∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,

∴点M的坐标为(1,4).

∴MB==.

当△BOP∽△QBM时,即:,整理得:t2﹣3t+3=0,

△=32﹣4×1×3<0,无解:

当△BOP∽△MBQ时,即:,解得t=.

∴当t=时,以B,Q,M为顶点的三角形与以O,B,P为顶点的三角形相似.


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