湖北省江汉油田潜江市天门市仙桃市中考数学试题(含答案)

25.(12分)(2014?仙桃)已知抛物线经过A(﹣2,0),B(0,2),C(,0)三点,一动点P从原点出发以1个单位/秒的速度沿x轴正方向运动,连接BP,过点A作直线BP的垂线交y轴于点Q.设点P的运动时间为t秒. (1)求抛物线的解析式; (2)当BQ=AP时,求t的值;

(3)随着点P的运动,抛物线上是否存在一点M,使△MPQ为等边三角形?若存在,请直接写t的值及相应点M的坐标;若不存在,请说明理由.

考点: 二次函数综合题. 分析: (1)已知3点求抛物线的解析式,设解析式为y=ax2+bx+c,待定系数即得a、b、c的值,即

得解析式.

(2)BQ=AP,要考虑P在OC上及P在OC的延长线上两种情况,有此易得BQ,AP关于t的表示,代入BQ=AP可求t值.

(3)考虑等边三角形,我们通常只需明确一边的情况,进而即可描述出整个三角形.考虑△MPQ,发现PQ为一有规律的线段,易得OPQ为等腰直角三角形,但仅因此无法确定PQ运动至何种情形时△MPQ为等边三角形.若退一步考虑等腰,发现,MO应为PQ的垂直平分线,即使△MPQ为等边三角形的M点必属于PQ的垂直平分线与抛物线的交点,但要明确这些交点仅仅满足△MPQ为等腰三角形,不一定为等边三角形.确定是否为等边,我们可以直接由等边性质列出关于t的方程,考虑t的存在性.

解答: 解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,

∵抛物线经过A(﹣2,0),B(0,2),C(,0)三点,

∴,

解得 ,

∴y=﹣x2﹣x+2.

(2)∵AQ⊥PB,BO⊥AP,

∴∠AOQ=∠BOP=90°,∠PAQ=∠PBO, ∵AO=BO=2,

∴△AOQ≌△BOP, ∴OQ=OP=t.

①如图1,当t≤2时,点Q在点B下方,此时BQ=2﹣t,AP=2+t.

∵BQ=AP, ∴2﹣t=(2+t), ∴t=.

②如图2,当t>2时,点Q在点B上方,此时BQ=t﹣2,AP=2+t.

∵BQ=AP,

∴t﹣2=(2+t), ∴t=6.

综上所述,t=或6时,BQ=AP.

(3)当t=﹣1时,抛物线上存在点M(1,1);当t=3+3﹣3). 分析如下: ∵AQ⊥BP,

∴∠QAO+∠BPO=90°, ∵∠QAO+∠AQO=90°, ∴∠AQO=∠BPO. 在△AOQ和△BOP中,

∴△AOQ≌△BOP, ∴OP=OQ,

∴△OPQ为等腰直角三角形,

∵△MPQ为等边三角形,则M点必在PQ的垂直平分线上, ∵直线y=x垂直平分PQ, ∴M在y=x上,设M(x,y), ∴

时,抛物线上存在点M(﹣3,

解得 或 ,

∴M点可能为(1,1)或(﹣3,﹣3).

①如图3,当M的坐标为(1,1)时,作MD⊥x轴于D,

则有PD=|1﹣t|,MP2=1+|1﹣t|2=t2﹣2t+2,PQ2=2t2, ∵△MPQ为等边三角形, ∴MP=PQ,

∴t2+2t﹣2=0,

∴t=﹣1+,t=﹣1﹣(负值舍去).

②如图4,当M的坐标为(﹣3,﹣3)时,作ME⊥x轴于E,

则有PE=3+t,ME=3,

∴MP2=32+(3+t)2=t2+6t+18,PQ2=2t2, ∵△MPQ为等边三角形, ∴MP=PQ,

∴t2﹣6t﹣18=0,

∴t=3+3,t=3﹣3(负值舍去).

综上所述,当t=﹣1+时,抛物线上存在点M(1,1),或当t=3+3时,抛物线上存在点M(﹣3,﹣3),使得△MPQ为等边三角形.

点评: 本题是二次函数、一次函数及三角形相关知识的综合题目,其中涉及的知识点有待定系数法

求抛物线,三角形全等,等腰、等边三角形性质及一次函数等基础知识,在讨论动点问题是一定要注意考虑全面分情形讨论分析.总体来说本题难度较高,其中技巧需要好好把握.

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