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以每秒1个单位的速度匀速运动;同时,点Q在线段AB上,从点A出发,向点B以每秒2个单位的速度匀速运动,连结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PEy轴,交AB于点E,过点Q作QFy轴,交抛物线于点F,连结EF,当EFPQ时,求点F的坐标;(4)设抛物线顶点为M,连结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.图1动感体验请打开几何画板文件名“15湘西26”,拖动点P在OA上运动,可以体验到,△APQ有两个时刻可以成为直角三角形,四边形EPQF有一个时刻可以成为平行四边形,△MBQ与△BOP有一次机会相似.思路点拨1.在△APQ中,∠A=45°,夹∠A的两条边AP、AQ都可以用t表示,分两种情况讨论直角三角形APQ.2.先用含t的式子表示点P、Q的坐标,进而表示点E、F的坐标,根据PE=QF列方程就好了.3.△MBQ与△BOP都是直角三角形,根据直角边对应成比例分两种情况讨论.图文解析(1)由y=-x+3,得A30,B03.将A30、B03分别代入y=-x2+bx+c,得所以抛物线的解析式为y=-x2+2x+3.(2)在△APQ中,∠PAQ=45°,AP=3-t,AQ=2t.分两种情况讨论直角三角形APQ:①当∠PQA=90°时,AP=2AQ.解方程3-t=2t,得t=1(如图2).②当∠QPA=90°时,AQ=2AP.解方程2t=23-t,得t=15(如图3).
93bc0b2解得c3c3
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f挑战中考系列数学
图2图3图4(3)如图4,因为PEQF,当EFPQ时,四边形EPQF是平行四边形.
图5
所以EP=FQ.所以yE-yP=yF-yQ.因为xP=t,xQ=3-t,所以yE=3-t,yQ=t,yF=-3-t2+23-t+3=-t2+4t.因为yE-yP=yF-yQ,解方程3-t=-t2+4t-t,得t=1,或t=3(舍去).所以点F的坐标为23.(4)由y=-x2+2x+3=-x-12+4,得M14.由A30、B03,可知A、B两点间的水平距离、竖直距离相等,AB=32.由B03、M14,可知B、M两点间的水平距离、竖直距离相等,BM=2.所以∠MBQ=∠BOP=90°.因此△MBQ与△BOP相似存在两种可能:①当②当
BMOB923时,..解得t(如图5)4BQOP322tt
BMOP2t2时,.整理,得t-3t+3=0.此方程无实根.BQOB322t3
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