5.(2010,浙江义乌)如图1,已知梯形OABC,抛物线分别过点O(0,0)、A(2,0)、B(6,3).
(1)直接写出抛物线的对称轴、解析式及顶点M的坐标;
(2)将图1中梯形OABC的上下底边所在的直线OA、CB以相同的速度同时向上平移,分别交抛物线于点O1、A1、C1、B1,得到如图2的梯
形O1A1B1C1.设梯形O1A1B1C1的面积为S,A1、 B1的坐标分别为 (x1,y1)、(x2,y2).用含S的代数式表示x2-x1,并求出当S=36时点A1的坐标;
(3)在图1中,设点D坐标为(1,3),动点P从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿着线段BC运动,动点Q从点D出发,以与点P相
同的速度沿着线段DM运动.P、Q两点同时出发,当点Q到达点M时,P、Q两点同时停止运动.设P、Q两点的运动时间为t,是否存
在某一时刻t,使得直线PQ、直线AB、x轴围成的三角形与直线PQ、直线AB、抛物线的对称轴围成的三角形相似?若存在,请求出t...的值;若不存在,请说明理由.
y y D C D B x C1 B1 x O M A 图1
O1 A1 O M 图2
【分析】第(1)问,已知O、A两点的坐标点O(0,0)、A(2,0),发现对称轴为x=1;再设二次函数解析式y=a(x-0)(x-2)将B(6,3)代入即可.
第(2)问,注意到OA与CB两平行线之间的距离可由A(2,0)、B(6,3)看出是3,在平移梯形的过程中它保持不变.利用y2?y1?3列出一个关于x1、x2的方程,再利用面积S=36关系再列出一个关于x1、x2的方程,解这两个方程组成的方程组,确定x1的值便可求出点A1的坐标.
第(3)问,如下图1-0本题先要找到当点P经过t秒时PQ∥AB,进而分两种情况:当没有到达这一时刻之前,和过了这一时刻之后.
y F B x y C D Q P C D P B x G O M A E 图1-1
图1—0
情况1.如图1-1,寻求△DPQ∽△DEB,运用相似比来解答. 情况2. 如图1-2,也是寻求△DPQ∽△DEB,运用相似比来解答.
【答案】(1)对称轴:直线x?1 解析式:y?
G Q O M A E F 图1-2
18x?21418x或y?)
18(x?1)?218
顶点坐标:M(1,? (2)由题意得 y2?y1?3
y2?y1?18x2?214x2?18x1?214x1?3
得:(x2?x1)[18(x2?x1)?14]?3①
s?2(x1?1?x2?1)??2s3?2 ②
?3(x1?x2)?6
得:x1?x2?把②代入①并整理得:x2?x1?72s(S>0) (事实上,更确切为S>66)
?x1?6?x2?x1?14,当s?36时,? 解得:?(注:S>0或S>66不写不扣分)
x?x?2.x?81?2?2把x1?6代入抛物线解析式得y1?3 ∴点A1(6,3) (3)存在
解法一:易知直线AB的解析式为y?∴BD=5,DE=
34x?33,可得直线AB与对称轴的交点E的坐标为?1,??
??24??154,DP=5-t,DQ= t
当PQ∥AB时,
DQDE?DPDB
t154?5?t5 得 t?157
下面分两种情况讨论: 设直线PQ与直线AB、x轴的交点分别为点F、G ① 当0?t?157时,如图1-1 ∵△FQE∽△FAG ∴∠FGA=∠FEQ
∴∠DPQ=∠DEB 易得△DPQ∽△DEB ∴
DQDB?DPDE
∴
t5?5?t154 得t?207?157 ∴t?207(舍去)
② 当
157?t??18时,如图1-2
∵△FQE∽△FAG ∴∠FAG=∠FQE ∵∠DQP=∠FQE ∠FAG=∠EBD ∴∠DQP=∠DBE 易得△DPQ∽△DEB ∴
∴
DQDB?DPDE
t5?5?t154207, ∴t?207
∴当t?秒时,使直线PQ、直线AB、x轴围成的三角形与直线PQ、直线AB、抛物线的对称轴围成的三角形相似.
解法二:可将y?x28?x4向左平移一个单位得到y?x28?18,再用解法一类似的方法可求得
x2??x1??72S , A1?(5,3), t? A1(6,3), t?207207 .
∴x2?x1?
72S