問題詳情:
如圖1,拋物線y=ax2+2x+c與x軸交於A(﹣4,0),B(1,0)兩點,過點B的直線y=kx+分別與y軸及拋物線交於點C,D.
(1)求直線和拋物線的表達式;
(2)動點P從點O出發,在x軸的負半軸上以每秒1個單位長度的速度向左勻速運動,設運動時間爲t秒,當t爲何值時,△PDC爲直角三角形?請直接寫出所有滿足條件的t的值;
(3)如圖2,將直線BD沿y軸向下平移4個單位後,與x軸,y軸分別交於E,F兩點,在拋物線的對稱軸上是否存在點M,在直線EF上是否存在點N,使DM+MN的值最小?若存在,求出其最小值及點M,N的座標;若不存在,請說明理由.
【回答】
解:(1)把A(﹣4,0),B(1,0)代入y=ax2+2x+c,得
,
解得:,
∴拋物線解析式爲:y=,
∵過點B的直線y=kx+,
∴代入(1,0),得:k=﹣,
∴BD解析式爲y=﹣;
(2)由得交點座標爲D(﹣5,4),
如圖1,過D作DE⊥x軸於點E,作DF⊥y軸於點F,
當P1D⊥P1C時,△P1DC爲直角三角形,
則△DEP1∽△P1OC,
∴=,即=,
解得t=,
當P2D⊥DC於點D時,△P2DC爲直角三角形
由△P2DB∽△DEB得=,
即=,
解得:t=;
當P3C⊥DC時,△DFC∽△COP3,
∴=,即=,
解得:t=,
∴t的值爲、、.
(3)由已知直線EF解析式爲:y=﹣x﹣,
在拋物線上取點D的對稱點D′,過點D′作D′N⊥EF於點N,交拋物線對稱軸於點M
過點N作NH⊥DD′於點H,此時,DM+MN=D′N最小.
則△EOF∽△NHD′
設點N座標爲(a,﹣),
∴=,即=,
解得:a=﹣2,
則N點座標爲(﹣2,﹣2),
求得直線ND′的解析式爲y=x+1,
當x=﹣時,y=﹣,
∴M點座標爲(﹣,﹣),
此時,DM+MN的值最小爲==2.
【點評】本題是二次函數和幾何問題綜合題,應用了二次函數*質以及轉化的數學思想、分類討論思想.解題時注意數形結合.
知識點:各地中考
題型:綜合題