如图,已知菱形ABCD的边长为2,点A在x轴的负半轴上,点B在坐标原点,点D的坐标为(-,3),抛物线y=ax2+b.(a≠0)经过AB、CD两边的中点.(1)求这条

发布时间:2020-08-12 00:15:43

如图,已知菱形ABCD的边长为2,点A在x轴的负半轴上,点B在坐标原点,点D的坐标为(-,3),抛物线y=ax2+b.(a≠0)经过AB、CD两边的中点.
(1)求这条抛物线的函数解析式;
(2)将菱形ABCD以每秒1个单位长度的速度沿x轴正方向匀速平移,过点B作BE⊥CD于点E,交抛物线于点F,连接DF、AF,设菱形ABCD平移的时间为t秒(0<t<3),是否存在这样的t,使△ADF与△DEF相似?若存在,求出t的值,若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA=2.
∴AB的中点坐标为(-,0),CD的中点坐标为(0,3),
分别代入y=ax2+b,得

解得:,
∴这条抛物线的函数的解析式为y=-x2+3;
(2)存在.
如图2所示,在△BCE中,∠BEC=90°,BE=3,BC=2
Sin∠C===
∠C=60°,∠CBE=30°
∴EC=BC=,DE=
又AD∥BC,∴∠ADC+∠C=180°
∴∠ADC=180°-60°=120°
要使△ADC与△DEF相似,则△ADF中必有一个角为直角.
①若∠ADF=90°,∠EDF=120°-90°=30°,在△DEF中,DE=,得EF=1,DF=2.
又E(t,3),F(t,-t2+3),
∴EF=3-(-t2+3)=t2
∴t2=1∵t>0,∴t=1,
此时,==2,==2,=
又∵∠ADF=∠DEF∴△ADC∽△DEF.
②若∠DFA=90°,可证得△DEF∽△FBA,则=,
设EF=m,则FB=3-m,=即m2-3m+6=0,此方程无实数根,此时t不存在;
③由题意得,∠DAF<∠DAB=60°,∴∠DAF≠90°
∴此时t不存在.???????????????????????????????????
综上所述,存在t=1,使△ADC与△DEF相似.
解析分析:(1)根据已知条件求出AB和CD的中点坐标,然后利用待定系数法求该二次函数的解析式;
(2)①如图2所示,△ADF与△DEF相似,包括三种情况,需要分类讨论:
(I)若∠ADF=90°时,△ADF∽△DEF,求此时t的值;
(II)若∠DFA=90°时,△DEF∽△FBA,利用相似三角形的对应边成比例可以求得相应的t的值;
(III)∠DAF≠90°,此时t不存在;

点评:本题是动线型中考压轴题,考查了二次函数的图象与性质的运用、待定系数法的运用、菱形的性质的运用、相似三角形的判定与性质等重要知识,难度较大,对考生能力要求很高.本题难点在于第(2)问中,需要结合△ADF与△DEF相似的三种情况,分别进行讨论,避免漏解.
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