题目内容

在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=-x2+x+m2-3m+2与x轴的交点分别为原点O和点A,点B(2,n)在这条抛物线上.

(1)求点B的坐标;

(2)点P在线段OA上,从O点出发向点运动,过P点作x轴的垂线,与直线OB交于点E.延长PE到点D.使得ED=PE.以PD为斜边,在PD右侧作等腰直角三角形PCD(当P点运动时,C点、D点也随之运动)j 当等腰直角三角形PCD的顶点C落在此抛物线上时,求OP的长;k 若P点从O点出发向A点作匀速运动,速度为每秒1个单位,同时线段OA上另一点Q从A点出发向O点作匀速运动,速度为每秒2个单位(当Q点到达O点时停止运动,P点也同时停止运动).过Q点作x轴的垂线,与直线AB交于点F.延长QF到点M,使得FM=QF,以QM为斜边,在QM的左侧作等腰直角三角形QMN(当Q点运动时,M点,N点也随之运动).若P点运动到t秒时,两个等腰直角三角形分别有一条边恰好落在同一条直线上,求此刻t的值.

答案:
解析:

  解:(1)∵抛物线y=-x2+x+m2-3m+2经过原点,∴m2-3m+2=0,解得m1=1,m2=2,

  由题意知m≠1,∴m=2,∴抛物线的解析式为y=-x2+x,∵点B(2,n)在抛物线y=-x2+x上,∴n=4,∴B点的坐标为(2,4).

  (2)①设直线OB的解析式为y=k1x,求得直线OB的解析式为y=2x,∵A点是抛物线与x轴的一个交点,可求得A点的坐标为(10,0),设P点的坐标为(a,0),则E点的坐标为(a,2a),根据题意作等腰直角三角形PCD,如图.

  可求得点C的坐标为(3a,2a),由C点在抛物线上,得2a=-´ (3a)2+´ 3a,即a2-a=0,解得a1=,a2=0(舍去),∴OP=.

  ②依题意作等腰直角三角形QMN,设直线AB的解析式为y=k2x+b,由点A(10,0),点B(2,4),求得直线AB的解析式为y=-x+5,当P点运动到t秒时,两个等腰直角三角形分别有一条边恰好落在同一条直线上,有以下三种情况:

第一种情况:CD与NQ在同一条直线上.如图所示.

  可证△DPQ为等腰直角三角形.此时OP、DP、AQ的长可依次表示为t、4t、2t个单位.∴PQ=DP=4t,∴t+4t+2t=10,∴t=.

  第二种情况:PC与MN在同一条直线上.如图所示.

  可证△PQM为等腰直角三角形.此时OP、AQ的长可依次表示为t、2t个单位.∴OQ=10-2t,∵F点在直线AB上,∴FQ=t,∴MQ=2t,∴PQ=MQ=CQ=2t,∴t+2t+2t=10,∴t=2.

  第三种情况:点P、Q重合时,PD、QM在同一条直线上,如图所示.

  此时OP、AQ的长可依次表示为t、2t个单位.∴t+2t=10,∴t=.综上,符合题意的t值分别为,2,.


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