题目内容

如图,等腰梯形ABCD的底边AB在x轴上,且点A与原点O重合,点B坐标为(8
2
,0),点D坐标为(3
2
,3
2
),点E为AB边上一动点,以每秒
2
个单位的速度由A向B运动,运动时间为t,将射线ED绕E点顺时针旋转45°交BC于F点.

(1)求经过A、C、D三点的抛物线;
(2)求出线段BF的最大值;
(3)若△ADE为等腰三角形,求t值;
(4)在直线BC上取一点P,求DE+EP的最小值.
考点:二次函数综合题
专题:
分析:(1)过D作DD′⊥AB于D′,过C作CC′⊥AB于C′,可得C点坐标为(5
2
,0),运用待定系数法求得过A、C、D三点的抛物线;
(2)根据相似三角形的判定可得△ADE∽△BEF,根据相似三角形的性质可得
AD
BE
=
AE
BF
,设BF=y,可得y=-
1
3
(t-4)2+
16
3
,从而得到线段BF的最大值;
(3)分三种情况:①当ED=EA时(如点E1);②当AD=AE时(如点E2);③当DA=DE时(如点E3);讨论可得△ADE是等腰三角形时t的值;
(4)作点D关于x轴的对称点D′,过D′作D′P⊥CB于P,连接D′P交OB于点E,由轴对称知DE+EP=D′E+EP=D′P,由垂线段最短知此时D′P最短,则DE+EP也最小.
解答:解:(1)如图1,过D作DD′⊥AB于D′,过C作CC′⊥AB于C′,
可求得BC′=OD′=3
2
,CC′=DD′=3
2
,D′C′=DC=2
2
,
则C点坐标为(5
2
,0),
运用待定系数法求得过A、C、D三点的抛物线为y=-
2
10
x2+
8
5
x


(2)如图2,计算知∠CBA=∠DAB=∠DEF=45°,∠1+∠2=135°,∠2+∠3=135°,
所以∠1=∠3,△ADE∽△BEF,
则
AD
BE
=
AE
BF
,
设BF=y,即有
6
8
2
-
2
t
=
2
t
y
,
化简得:y=-
1
3
t2+
8
3
t
,
配方得y=-
1
3
(t-4)2+
16
3
,
当t=4时,y有最大值且为
16
3
,即BF最大为
16
3


(3)如图3由上图计算知AD=
2
AD′=6,∠BAD=45°;
①当ED=EA时(如点E1),则∠E1AD=∠E1DA=45°,DE1⊥AB,则E1与上图中的D′重合,故OE1=3
2
,t=3
2
÷
2
=3;
②当AD=AE时(如点E2),则AE2=AD=6,t=6÷
2
=3
2
;
③当DA=DE时(如点E3),由“三线合一”得AE3=2AE1=6
2
÷
2
=6
综上所述,当t=3,3
2
,6时,△ADE是等腰三角形.

(4)如图4,作点D关于x轴的对称点D′,过D′作D′P⊥CB于P,连接D′P交OB于点E,
由轴对称知DE+EP=D′E+EP=D′P,
由垂线段最短知此时D′P最短,则DE+EP也最小.
由∠CBO=45°,可推导D′E=
2
D′F=
2
DF=
2
•3
2
=6,BE=BF-FG=2
2
,EP=
BE
2
=2,
所以D′P=8,即DE+EP最小值为8.
点评:考查了二次函数综合题,涉及的知识点有:待定系数法求抛物线的解析式,相似三角形的判定和性质,最值问题,等腰三角形的性质,分类思想,由轴对称的性质,垂线段最短,综合性较强,有一定的难度.
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