如图1,已知直线y=x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=-x2+bx+c经过A、B两点,与x轴交于另一个点C,对称轴与直线AB交于点E,抛物线顶点为D.(1)求抛物线的解析式;(2)在-九年级数学

首页 > 考试 > 数学 > 初中数学 > 二次函数的定义/2019-05-21 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

题文

如图1,已知直线y=x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=-x2+bx+c经过A、B两点,与x轴交于另一个点C,对称轴与直线AB交于点E,抛物线顶点为D.

(1)求抛物线的解析式;
(2)在第三象限内,F为抛物线上一点,以A、E、F为顶点的三角形面积为3,求点F的坐标;
(3)点P从点D出发,沿对称轴向下以每秒1个单位长度的速度匀速运动,设运动的时间为t秒,当t为何值时,以P、B、C为顶点的三角形是直角三角形?直接写出所有符合条件的t值.

题型:解答题  难度:偏难

答案

(1)y=-x2-2x+3;(2)()  (3)当t为秒或2秒或3秒或秒时,以P、B、C为顶点的三角形是直角三角形


试题分析:(1)先由直线AB的解析式为y=x+3,求出它与x轴的交点A、与y轴的交点B的坐标,再将A、B两点的坐标代入y=-x2+bx+c,运用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)设第三象限内的点F的坐标为(m,-m2-2m+3),运用配方法求出抛物线的对称轴及顶点D的坐标,再设抛物线的对称轴与x轴交于点G,连接FG,根据S△AEF=S△AEG+S△AFG-S△EFG=3,列出关于m的方程,解方程求出m的值,进而得出点F的坐标;
(3)设P点坐标为(-1,n).先由B、C两点坐标,运用勾股定理求出BC2=10,再分三种情况进行讨论:①∠PBC=90°,先由勾股定理得出PB2+BC2=PC2,据此列出关于n的方程,求出n的值,再计算出PD的长度,然后根据时间=路程÷速度,即可求出此时对应的t值;②∠BPC=90°,同①可求出对应的t值;③∠BCP=90°,同①可求出对应的t值.
试题解析:(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)如图1,

设第三象限内的点F的坐标为(m,-m2-2m+3),则m<0,-m2-2m+3<0.
∵y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,
∴对称轴为直线x=-1,顶点D的坐标为(-1,4),
设抛物线的对称轴与x轴交于点G,连接FG,则G(-1,0),AG=2.
∵直线AB的解析式为y=x+3,
∴当x=-1时,y=-1+3=2,
∴E点坐标为(-1,2).
∵S△AEF=S△AEG+S△AFG-S△EFG=×2×2+×2×(m2+2m-3)-×2×(-1-m)=m2+3m,
∴以A、E、F为顶点的三角形面积为3时,m2+3m=3,
解得:(舍去),
时,-m2-2m+3=-m2-3m+m+3=-3+m+3=m=,∴点F的坐标为();
(3)设P点坐标为(-1,n).
∵B(0,3),C(1,0),
∴BC2=12+32=10.
分三种情况:①如图2,如果∠PBC=90°,那么PB2+BC2=PC2

即(0+1)2+(n-3)2+10=(1+1)2+(n-0)2
化简整理得6n=16,解得n=
∴P点坐标为(-1,),
∵顶点D的坐标为(-1,4),
∴PD=4-=
∵点P的速度为每秒1个单位长度,
∴t1=
②如图3,如果∠BPC=90°,那么PB2+PC2=BC2

即(0+1)2+(n-3)2+(1+1)2+(n-0)2=10,
化简整理得n2-3n+2=0,解得n=2或1,
∴P点坐标为(-1,2)或(-1,1),
∵顶点D的坐标为(-1,4),
∴PD=4-2=2或PD=4-1=3,
∵点P的速度为每秒1个单位长度,
∴t2=2,t3=3;
③如图4,如果∠BCP=90°,那么BC2+PC2=PB2

即10+(1+1)2+(n-0)2=(0+1)2+(n-3)2
化简整理得6n=-4,解得n=-
∴P点坐标为(-1,-),
∵顶点D的坐标为(-1,4),
∴PD=4+=
∵点P的速度为每秒1个单位长度,
∴t4
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