(2)方法一:
过点E作EN⊥y轴于N,如图3. 在Rt△ANE中,EN=AE?sin45°=∴点M在整个运动中所用的时间为
AE,即AE=+
EN,
=DE+EN.
作点D关于AC的对称点D′,连接D′E,
则有D′E=DE,D′C=DC,∠D′CA=∠DCA=45°, ∴∠D′CD=90°,DE+EN=D′E+EN. 根据两点之间线段最短可得:
当D′、E、N三点共线时,DE+EN=D′E+EN最小. 此时,∵∠D′CD=∠D′NO=∠NOC=90°, ∴四边形OCD′N是矩形,
∴ND′=OC=3,ON=D′C=DC. 对于y=x2﹣x+3,
当y=0时,有x2﹣x+3=0, 解得:x1=2,x2=3. ∴D(2,0),OD=2,
∴ON=DC=OC﹣OD=3﹣2=1, ∴NE=AN=AO﹣ON=3﹣1=2, ∴点E的坐标为(2,1). 方法二:
作点D关于AC的对称点D′,DD′交AC于点M,显然DE=D′E, 作D′N⊥y轴,垂足为N,交直线AC于点E,如图4, 在Rt△ANE中,EN=AE?sin45°=
AE,即AE=
EN,
∴当D′、E、N三点共线时,DE+EN=D′E+EN最小, ∵A(0,3),C(3,0), ∴lAC:y=﹣x+3,
∴M(m,﹣m+3),D(2,0),
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∵DM⊥AC,∴KDM×KAC=﹣1, ∴﹣1×
,
∴m=,∴M(,), ∵M为DD′的中点, ∴D′(3,1), ∵EY=D′Y=1, ∴E(2,1).
方法三:如图,5,过A作射线AF∥x轴,过D作射线DF∥y轴,DF与AC交于点E. ∵A(0,3),C(3,0), ∴lAC:y=﹣x+3.
∵OA=OC,∠AOC=90°, ∴∠ACO=45°, ∵AF∥OC, ∴∠FAE=45°. ∴EF=AE?sin45°=
.
+
∴当且仅当AF⊥DF时,DE+EF取得最小值,点M在整个运动中用时最少为:t==DE+EF,
∵抛物线的解析式为y=x2﹣x+3,且C(3,0), ∴可求得D点坐标为(2,0)
则E点横坐标为2,将x=2代入lAC:y=﹣x+3.,得y=1. 所以E(2,1).
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【点评】本题主要考查了运用待定系数法求抛物线的解析式、求直线与抛物线的交点坐标、抛物线上点的坐标特征、三角函数的定义、相似三角形的判定与性质、解一元二次方程、两点之间线段最短、轴对称的性质、矩形的判定与性质、勾股定理等知识,综合性强,难度大,准确分类是解决第(Ⅱ)(1)小题的关键,把点M运动的总时间转化为DE+EN是解决第(Ⅱ)(2)小题的关键.
6.如图,已知抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a为常数,且a>0)与x轴从左至右依次交于A,B两点,与y轴交于点C,经过点B的直线y=﹣轴交于点E,且DE:BE=2:3. (1)求抛物线的函数表达式;
(2)设P为线段BD上一点(不含端点),连接AP,一动点M从点A出发,沿线段AP以每秒1个单位的速度运动到P,再沿线段PD以每秒2个单位的速度运动到D后停止.当点P的坐标是多少时,点M在整个运动过程中用时最少?
(3)将△ABC绕点B顺时针旋转α(0°<α<180°),当点A的对应点A'落在△ECB的边所在直线上时,求此时点C的对应点C'的坐标.
x+b与抛物线的另一交点为D,与y
+
【分析】(1)求出A(﹣1,0),B(3,0)、E(0,
),由△BOE∽△BND即可求解;
(2)如图,过点D作DH⊥y轴于点H,过点A作AG⊥DH于点G,交BD于点P,则点P即为所求,即可求解;
(3)分点A'落在BE边所在直线上、点A'落在CE边所在直线上、A'落在BC边所在直线上时,三种情况,分别求解即可.
【解答】解:(1)如图,过点D作DN⊥x轴于点N,
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令y=0,得ax2﹣2ax﹣3a=0,
∵a>0∴x2﹣2x﹣3=0,解得x1=﹣1,x2=3, ∴A(﹣1,0),B(3,0), 将B坐标代入y=解得:b=∴
,
,∴E(0,
) ,
△BOE∽△BND, ∴∵
∴
, , , ),
∴BN=5,DN=∴D(﹣2,
将点D代入y=ax2﹣2ax﹣3a, 解得a=
,∴
;
(2)如图,过点D作DH⊥y轴于点H,过点A作AG⊥DH于点G,交BD于点P,则点P即为所求,
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