如图,在直角梯形AOCB中,AB∥OC,∠AOC=90°,AB=1,AO=2,OC=3,以O为原点,OC、OA所在直线为轴建立坐标系.抛物线顶点为A,且经过点C.点P在线段AO上由A向点O运动,点Q在线段OC上由C向点O运动,QD⊥OC交BC于点D,OD所在直线与抛物线在第一象限交于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点E′是E关于y轴的对称点,点Q运动到何处时,四边形OEAE′是菱形?
(3)点P、Q分别以每秒2个单位和3个单位的速度同时出发,运动的时间为t秒,当t为何值时,PB∥OD?
网友回答
解:(1)∵A(0,2)为抛物线的顶点,
∴设y=ax2+2,
∵点C(3,0),在抛物线上,
∴9a+2=0,
解得:a=-,
∴抛物线为;y=-x2+2;
(2)如果四边形OEAE′是菱形,则AO与EE′互相垂直平分,
∴EE′经过AO的中点,
∴点E纵坐标为1,代入抛物线解析式得:
1=-x2+2,
解得:x=±,
∵点E在第一象限,
∴点E为(,1),
设直线BC的解析式为y=kx+b,把B(1,2),C(3,0),代入得:
,
解得:,
∴BC的解析式为:y=-x+3,
将E点代入y=ax,可得出EO的解析式为:y=x,
由,
得:,
∴Q点坐标为:(,0),
∴当Q点坐标为(,0)时,四边形OEAE′是菱形;
(3)法一:设t为m秒时,PB∥DO,又QD∥y轴,则有∠APB=∠AOE=∠ODQ,
又∵∠BAP=∠DQO,则有△APB∽△QDO,
∴=,
由题意得:AB=1,AP=2m,QO=3-3m,
又∵点D在直线y=-x+3上,∴DQ=3m,
因此:=,解得:m=,
经检验:m=是原分式方程的解,
∴当t=秒时,PB∥OD.
法二:作BH⊥OC于H,则BH=AO=2,OH=AB=1,HC=OC-OH=2,
∴BH=HC,∴∠BCH=∠CBH=45°,
易知DQ=CQ,
设t为m秒时PB∥OE,则△ABP∽△QOD,
∴=,易知AP=2m,DQ=CQ=3m,QO=3-3m,
∴=,
解得m=,经检验m=是方程的解,
∴当t为秒时,PB∥OD.
解析分析:(1)根据顶点式将A,C代入解析式求出a的值,进而得出二次函数解析式;
(2)利用菱形的性质得出AO与EE′互相垂直平分,利用E点纵坐标得出x的值,进而得出BC,EO直线解析式,再利用两直线交点坐标求法得出Q点坐标,即可得出