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  如图,已知抛物线(k为常数,且k>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的直线与抛物线的另一交点为D.(1)若点D的横坐标为-5,求抛物线的函数表达式;____(2)若在第

  如图,已知抛物线(k为常数,且k>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的直线与抛物线的另一交点为D.

  (1)若点D的横坐标为-5,求抛物线的函数表达式;____

  (2)若在第一象限内的抛物线上有点P,使得以A,B,P为顶点的三角形与△ABC相似,求k的值;____

  (3)在(1)的条件下,设F为线段BD上一点(不含端点),连接AF,一动点M从点A出发,沿线段AF以每秒1个单位的速度运动到F,再沿线段FD以每秒2个单位的速度运动到D后停止,当点F的坐标是多少时,点M在整个运动过程中用时最少?____

1回答
2019-06-21 00:44
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侯振祥

  【分析】(1)首先求出点A、B的坐标,然后求出直线BD的解析式,进而求得点D坐标,代入抛物线解析式,求得k的值;

  n(2)根据点P在第一象限内的抛物线上,得到∠ABP为钝角.因此若两个三角形相似,只可能是△ABC∽△APB或△ABC∽△PAB.如答图2,按照以上两种情况进行分类讨论,分别计算;

  n(3)由题意,动点M运动的路径为折线AF+DF,运动时间为.如答图3,作辅助线,将转化为AF+FG;再由垂线段最短,得到垂线段AH与直线BD的交点,即为所求的F点.

  (1)抛物线,

  n令y=0,解得x=-2或x=4,

  n∴A(-2,0),B(4,0).

  n∵直线经过点B(4,0),

  n∴,解得,

  n∴直线BD的解析式为.

  n当x=-5时,,

  n∴.

  n∵点在抛物线上,

  n∴,

  n∴.

  n∴抛物线的函数表达式为.

  n(2)由抛物线解析式,令x=0,得y=-k,

  n∴C(0,-k),OC=k.

  n∵点P在第一象限内的抛物线上,

  n∴∠ABP为钝角.

  n∴若两个三角形相似,只可能是△ABC∽△APB或△ABC∽△PAB.

  n①若△ABC∽△APB,则有∠BAC=∠PAB,如答图2-1所示.

  n设P(x,y),过点P作PN⊥x轴于点N,

  n则ON=x,PN=y,tan∠BAC=tan∠PAB,即,

  n∴,

  n∴,代入抛物线解析式,得,

  n整理得:,

  n解得x=8或x=-2(与点A重合,舍去),

  n∴P(8,5k).

  n∵△ABC∽△APB,

  n∴,即,

  n解得:.

  n②若△ABC∽△PAB,则有∠ABC=∠PAB,如答图2-2所示.

  n与①同理,可求得.

  n综上所述,或.

  n(3)由(1)知:,

  n如答图3,过点D作DN⊥x轴于点N,

  n则,ON=5,BN=4+5=9,

  n∴,

  n∴∠DBA=30°.

  n过点D作DK∥x轴,则∠KDF=∠DBA=30°.

  n过点F作FG⊥DK于点G,则.

  n由题意,动点M运动的路径为折线AF+DF,运动时间为,

  n∴t=AF+FG,即运动时间等于折线AF+FG的长度.

  n由垂线段最短可知,折线AF+FG的长度的最小值为DK与x轴之间的垂线段的长度.

  n过点A作AH⊥DK于点H,则,AH与直线BD的交点,即为所求之F点.

  n∵A点横坐标为-2,直线BD的解析式为,

  n∴将x=-2代入直线BD的解析式得,

  n∴.

  n综上所述,当点F坐标为时,点M在整个运动过程中用时最少.

  【点评】本题是二次函数压轴题,难度很大.第(2)问中需要分类讨论,避免漏解;在计算过程中,解析式中含有未知数k,增加了计算的难度,注意解题过程中的计算技巧;第(3)问中,运用了转化思想使得试题难度大大降低,需要认真体会.

2019-06-21 00:48:32

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