如图1,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于点A、B,它的对称轴是过点(1,0)且与y轴平行的直线,点A的横坐标是-2.(1)求二次函数的关系式;(2)如图2

发布时间:2020-08-06 12:31:55

如图1,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于点A、B,它的对称轴是过点(1,0)且与y轴平行的直线,点A的横坐标是-2.
(1)求二次函数的关系式;
(2)如图2,直线l过点C(2,0)且与y轴平行,现有点P由点A出发沿射线AO以每秒2个单位长度的速度运动,同时点Q从点C出发,沿直线l向上以每秒1个单位长度的速度运动,设运动的时间为t秒.
①当PQ⊥AQ时,求t的值;
②在二次函数的图象上是否存在点D,使得点P、D、C、Q围成的四边形是平行四边形?若存在求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)由题意知点B的坐标为(4,0),把点A(-2,0)、B(4,0)代入二次函数的关系式,
得,
解得,
故二次函数的关系是y=x2-x-1;

(2)①当PQ⊥AQ时,∠AQP=90°,
∴∠APQ+∠QAP=90°,
又∵CQ⊥AB,
∴∠ACQ=∠BCQ=90°,
∴∠QAP+∠AQC=90°,∠APQ=∠AQC,
∴△AQC∽△QPC,
∴,
∴CQ2=AC?PC
又∵CQ=t,CP=2t-4,AC=4,
∴t2=4×(2t-4),
解得:t=4,
∴当PQ⊥AQ时,t的值是4;
②在二次函数的图象上存在点D,使得点P、D、C、Q围成的四边形是平行四边形,分三种情况讨论:
(Ⅰ)以PQ和PC为平行四边形邻边,则QD∥PC,QD=PC,
∴点D的坐标为(6-2t,t),代入y=x2-x-1,得到t=(6-2t)2-(6-2t)-1,解得:t=或,
∴点D的坐标为(-1-,)、(-1+,);
(Ⅱ)以PC和CQ为平行四边形邻边,则QD∥PC,QD=PC,∴点D的坐标为(2t-2,t),代入y=x2-x-1,得到t=(2t-2)2-(2t-2)-1,解得:t=5或-1(舍去)
∴点D的坐标为(8,5);
(Ⅲ)以PQ和CQ为平行四边形邻边,则?PD∥QC,PD=QC,∴点D的坐标为(2t-2,-t),代入y=x2-x-1,得到-t=(2t-2)2-(2t-2)-1,解得:t=1或2(舍去)
∴点D的坐标为(0,-1),
综上可知:二次函数的图象上存在点D,使得点P、D、C、Q围成的四边形是平行四边形,点D的坐标为:(-1-,)、(-1+,);(8,5);(0,-1).
解析分析:(1)由对称轴是过点(1,0)且与y轴平行的直线,点A的横坐标是-2,可求出B的坐标,把A和B的坐标分别代入二次函数求出b和c的值即可;
(2)①当PQ⊥AQ时,易证△AQC∽△QPC,根据相似三角形的性质可得关于t的比例式,求出t的值即可;
②在二次函数的图象上存在点D,使得点P、D、C、Q围成的四边形是平行四边形,此题可分三种情况讨论,以PQ和PC为平行四边形邻边;以PC和CQ为平行四边形邻边;
以PQ和CQ为平行四边形邻边,分别求出符合题意的t值即可.

点评:本题考查了用待定系数法求二次函数的解析式、相似三角形的判定和性质以及平行四边形的判定和性质,特别是第二问的第二小问要用到分类讨论思想,力争做题时做到不重不漏.
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