(2010?綦江县)已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的图象经过点B(12,0)和C(0,-6),对称轴为x=2.(1)
(2010?綦江县)已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的图象经过点B(12,0)和C(0,-6),对称轴为x=2.(1)求该抛物线的解析式;(2)点D在线段AB上且...
(2010?綦江县)已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的图象经过点B(12,0)和C(0,-6),对称轴为x=2.(1)求该抛物线的解析式;(2)点D在线段AB上且AD=AC,若动点P从A出发沿线段AB以每秒1个单位长度的速度匀速运动,同时另一动点Q以某一速度从C出发沿线段CB匀速运动,问是否存在某一时刻,使线段PQ被直线CD垂直平分?若存在,请求出此时的时间t(秒)和点Q的运动速度;若不存在,请说明理由;(3)在(2)的结论下,直线x=1上是否存在点M,使△MPQ为等腰三角形?若存在,请求出所有点M的坐标;若不存在,请说明理由.
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解答:解:(1)方法一:∵抛物线过C(0,-6)
∴c=-6,即y=ax2+bx-6
由
解得:a=
,b=-
∴该抛物线的解析式为y=
x2?
x?6(3分)
方法二:∵A、B关于x=2对称
∴A(-8,0)
设y=a(x+8)(x-12)
C在抛物线上
∴-6=a×8×(-12)
即a=
∴该抛物线的解析式为:y=
x2?
x?6;(3分)
(2)存在,设直线CD垂直平分PQ,
在Rt△AOC中,AC=
=10=AD,
∴点D在对称轴上,连接DQ,显然∠PDC=∠QDC (1分)
由已知∠PDC=∠ACD,
∴∠QDC=∠ACD,
∴DQ∥AC (1分)
∴DB=AB-AD=20-10=10,
∴DQ为△ABC的中位线,
∴DQ=
AC=5,(1分)
∴AP=AD-PD=AD-DQ=10-5=5,
∴t=5÷1=5(秒),
∴存在t=5(秒)时,线段PQ被直线CD垂直平分(1分)
在Rt△BOC中,BC=
=6
,
而DQ为△ABC的中位线,
∴CQ=3
,
∴点Q的运动速度为每秒
单位长度;(1分)
(3)存在,过点Q作QH⊥x轴于H,则QH=3,PH=9
在Rt△PQH中,PQ=
=3
(1分)
①当MP=MQ,即M为顶点,
设直线CD的直线方程为:y=kx+b(k≠0),
则:
解得:
∴y=3x-6
当x=1时,y=-3,
∴M1(1,-3)(1分)
②当PQ为等腰△MPQ的腰时,且P为顶点.
设直线x=1上存在点M(1,y),
则OP=3,点M的横坐标为1,纵坐标为y,根据勾股定理得PM22=42+y2,
又PQ2=90,
则42+y2=90,
即y=±
∴M2(1,
),M3(1,?
)(1分)
③当PQ为等腰△MPQ的腰时,且Q为顶点,
过点Q作QE⊥y轴于E,交直线x=1于F,则F(1,-3)
设直线x=1存在点M(1,y),由勾股定理得:
(y+3)2+52=90即y=-3±
∴M4(1,?3+
∴c=-6,即y=ax2+bx-6
由
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解得:a=
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∴该抛物线的解析式为y=
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方法二:∵A、B关于x=2对称
∴A(-8,0)
设y=a(x+8)(x-12)
C在抛物线上
∴-6=a×8×(-12)
即a=
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∴该抛物线的解析式为:y=
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(2)存在,设直线CD垂直平分PQ,
在Rt△AOC中,AC=
82+62 |
∴点D在对称轴上,连接DQ,显然∠PDC=∠QDC (1分)
由已知∠PDC=∠ACD,
∴∠QDC=∠ACD,
∴DQ∥AC (1分)
∴DB=AB-AD=20-10=10,
∴DQ为△ABC的中位线,
∴DQ=
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∴AP=AD-PD=AD-DQ=10-5=5,
∴t=5÷1=5(秒),
∴存在t=5(秒)时,线段PQ被直线CD垂直平分(1分)
在Rt△BOC中,BC=
62+122 |
5 |
而DQ为△ABC的中位线,
∴CQ=3
5 |
∴点Q的运动速度为每秒
3 |
5 |
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(3)存在,过点Q作QH⊥x轴于H,则QH=3,PH=9
在Rt△PQH中,PQ=
92+32 |
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①当MP=MQ,即M为顶点,
设直线CD的直线方程为:y=kx+b(k≠0),
则:
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解得:
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∴y=3x-6
当x=1时,y=-3,
∴M1(1,-3)(1分)
②当PQ为等腰△MPQ的腰时,且P为顶点.
设直线x=1上存在点M(1,y),
则OP=3,点M的横坐标为1,纵坐标为y,根据勾股定理得PM22=42+y2,
又PQ2=90,
则42+y2=90,
即y=±
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∴M2(1,
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③当PQ为等腰△MPQ的腰时,且Q为顶点,
过点Q作QE⊥y轴于E,交直线x=1于F,则F(1,-3)
设直线x=1存在点M(1,y),由勾股定理得:
(y+3)2+52=90即y=-3±
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∴M4(1,?3+
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