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.
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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°.
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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:
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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:
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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.