抛物线的对称轴上有一点P,且点P在x轴下方,线段PB绕点P顺时针旋转90°,点B的对应点B′恰好落在抛物线上,求点P的坐标.(3)如图②,直线yx交抛物线于A、E两点,点D为线段AE上一点,
连接BD,有一动点Q从B点出发,沿线段BD以每秒1个单位的速度运动到D,再沿DE以每秒2个单位的速度运动到E,问:是否存在点D,使点Q从点B到E的运动时间最少?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
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f【分析】(1)将点A和点B的坐标代入抛物线的解析式可得到关于a、b的方程组,从而可求得a、b的值;(2)先求得抛物线的对称轴为x1.过点B′作B′M⊥对称轴,垂足为M.然后证明△BNP≌△PMB,依据全等三角形的性质可知BNPM3,PNMB′.设P(1,m),则点B′的坐标为(1m,m2),最后将点B′的坐标代入抛物线的解析式求解即可;(3)过点E作EF∥x轴,作点DF∥y轴,则∠EFD90°.先求得点G的坐标,则可得到OG,在Rt△AGO中,利用特殊锐角三角函数值可求得∠A的度数,
则∠FED30°,依据函数30°直角三角形的性质可得到DFDE.则动点Q沿DE以每秒2个单位的速度运动到E与它一每秒1个单位的速度运动东F所用时间相等.故此当BDDF最短时,所用时间最短,依据两点之间线段最短可知当B,D,F在一条直线上时,所用时间最短,此时BE⊥BF,则点D的横坐标为3,然后由函数解析式再求得点D的纵坐标即可.【解答】解:(1)将点A和点B的坐标代入得:解得:a1,b2.∴抛物线的解析式为yx22x3.(2)∵A(1,0),B(3,0),∴抛物线的对称轴为x1.如图所示:过点B′作B′M⊥对称轴,垂足为M.,
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f∵∠BPB′90°,∴∠BPN∠B′PM90°.∵∠BPN∠PBN90°,∴∠PBN∠B′PM.在△BPN和△PB′M中∴△BNP≌△PMB′.∴BNPM3,PNMB′.设P(1,m),则点B′的坐标为(1m,m2).将点B′的坐标代入抛物线的解析式得:(1m)22(1m)3m2,解得:m11,m22.∵点P在x轴的下方,∴m1.∴P(1,1).(3)存在.∵直线yx与y轴的交点为:G(0,,),与x轴的交点为:A(1,0),.
∴ta
∠GAO∴∠GAO30°,
过点E作EF∥x轴,过点D作DF⊥EF,垂足为F,如图2所示,
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f∴∠FED∠GAO30°,∴DE2DF,DF,BDDF,
设点Q的运动时间为t秒,则:t
∴当BD⊥x轴时,此时,B、D、F在同一直线上,且BF⊥EF,如图3所示,
根据垂线段最短可得:此时BDr