如图1,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A(-3,0)和B(1,0),与y轴交于点C,顶点为D.
(1)求解抛物线解析式;
(2)连接AD,CD,BC,将△OBC沿着x轴以每秒1个单位长度的速度向左平移,得到,点O、B、C的对应点分别为点,,,设平移时间为t秒,当点O'与点A重合时停止移动.记与四边形AOCD的重叠部分的面积为S,请直接写出S与时间t的函数解析式;
(3)如图2,过抛物线上任意一点M(m,n)向直线l:作垂线,垂足为E,试问在该抛物线的对称轴上是否存在一点F,使得ME-MF=?若存在,请求F点的坐标;若不存在,请说明理由.
(1)y=-x2-2x+3;(2);(3)存在,.
【解析】(1)运用待定系数法解答即可;
(2)三种情况解答即可;
(3)设F点坐标为(-1,t)、点M(m,n),则有、进而求得ME,然后分别通过线段的和差和勾股定理求得MF的长,然后得到等式、化简、对比即可求得t即可.
【详解】
解:(1)将A(-3,0)和B(1,0)代入抛物线解析式y=ax2+bx+3中,可得:
,解得:
∴抛物线解析式为y=-x2-2x+3;
(2)∵y=-x2-2x+3=
∴抛物细的顶点坐标为(-1,4)
∵A(-3,0)在直线AD上
设抛物线解析式为y=kx+b
则有 ,解得:
∴直线AD的解析式为y=2x+6,
当在AD上时,令y=3,即3=2x+6,解得x=-
①如图所示,当0<t<1时,
∴OC=O'C'=3,O'B'=OB=1,OB'=1-t
∵O'C//OC
∴△∽△OM
∴,即,解得:OM=3(1-t)
S= S△O'B'C'- S△OMB'
=
②当时,完全在四边形AOCD内,
③当时,如图所示,过G点作GH⊥,设HG=x,
∵GH//AB
∴,∠HGK=∠KAO
∵
∴
∴,
∵直线AD的解析式为y=2x+6,
∴
∴ ,
∴,KO'=2AO'
∴
∵
∴
∵O'C'= C'K+AO'
∴
∴
S=S△O'B'C'- S△C'GK
=
∴
综上:;
(3)假设存在,设F点坐标为(-1,t)、点M(m,n)
∴
∴
∴
而
∴
∴
∴=-
∴,即
∴.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的解析式、解直角三角形、勾股定理、分类讨论思想和存在性问题,其中掌握二次函数的性质和分类讨论思想是解答本题的关键.
相似三角形的判定:
1.基本判定定理
(1)平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似。
(2)如果一个三角形的两条边和另一个三角形的两条边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似。(简叙为:两边对应成比例且夹角相等,两个三角形相似。)
(3)如果一个三角形的三条边与另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似。(简叙为:三边对应成比例,两个三角形相似。)
(4)如果两个三角形的两个角分别对应相等(或三个角分别对应相等),那么这两个三角形相似。
2.直角三角形判定定理
(1)直角三角形被斜边上的高分成两个直角三角形和原三角形相似。
(2)如果一个直角三角形的斜边和一条直角边与另一个直角三角形的斜边和一条直角边对应成比例,那么这两个直角三角形相似。
3.一定相似:
(1).两个全等的三角形
(全等三角形是特殊的相似三角形,相似比为1:1)
(2).两个等腰三角形
(两个等腰三角形,如果其中的任意一个顶角或底角相等,那么这两个等腰三角形相似。)
(3).两个等边三角形
(两个等边三角形,三个内角都是60度,且边边相等,所以相似)
(4).直角三角形中由斜边的高形成的三个三角形。
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