(2013•襄陽)如圖,已知拋物線y=ax2+bx+c與x軸的一個交點A的坐標為(-1,0),對稱軸為直線x=-2.
(1)求拋物線與x軸的另一個交點B的坐標;
(2)點D是拋物線與y軸的交點,點C是拋物線上的另一點.已知以AB為一底邊的梯形ABCD的面積為9.求此拋物線的解析式,并指出頂點E的坐標;
(3)點P是(2)中拋物線對稱軸上一動點,且以1個單位/秒的速度從此拋物線的頂點E向上運動.設(shè)點P運動的時間為t秒.
①當t為
2
2
秒時,△PAD的周長最小?當t為
4或4-
6
或4+
6
4或4-
6
或4+
6
秒時,△PAD是以AD為腰的等腰三角形?(結(jié)果保留根號)
②點P在運動過程中,是否存在一點P,使△PAD是以AD為斜邊的直角三角形?若存在,求出點P的坐標;若不存在,請說明理由.
分析:(1)根據(jù)拋物線的軸對稱性可得拋物線與x軸的另一個交點B的坐標;
(2)先根據(jù)梯形ABCD的面積為9,可求c的值,再運用待定系數(shù)法可求拋物線的解析式,轉(zhuǎn)化為頂點式可求頂點E的坐標;
(3)①根據(jù)軸對稱-最短路線問題的求法可得△PAD的周長最小時t的值;根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可分三種情況求得△PAD是以AD為腰的等腰三角形時t的值;
②先證明△APN∽△PDM,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)求得PN的值,從而得到點P的坐標.
解答:解:(1)由拋物線的軸對稱性及A(-1,0),可得B(-3,0).

(2)設(shè)拋物線的對稱軸交CD于點M,交AB于點N,
由題意可知AB∥CD,由拋物線的軸對稱性可得CD=2DM.
∵MN∥y軸,AB∥CD,
∴四邊形ODMN是平行四邊形
∵∠DON=90°
∴平行四邊形ODMN是矩形.
∴DM=ON=2,
∴CD=2×2=4.
∵A(-1,0),B(-3,0),
∴AB=2,
∵梯形ABCD的面積=
1
2
(AB+CD)•OD=9,
∴OD=3,即c=3.
∴把A(-1,0),B(-3,0)代入y=ax2+bx+3得
a-b+3=0
9a-3b+3=0
,
解得
a=1
b=4

∴y=x2+4x+3.
將y=x2+4x+3化為頂點式為y=(x+2)2-1,得E(-2,-1).

(3)①當t為2秒時,△PAD的周長最小;當t為4或4-
6
或4+
6
秒時,△PAD是以AD為腰的等腰三角形.
故答案為:2;4或4-
6
或4+
6

②存在.
設(shè)CD交拋物線對稱軸于M,AB交拋物線對稱軸于N,
∵∠APD=90°,∠PMD=∠PNA=90°,
∴∠DPM+∠APN=90°,∠DPM+∠PDM=90°,
∴∠PDM=∠APN,
∵∠PMD=∠ANP,
∴△APN∽△PDM,
AN
PM
=
PN
DM
,
1
3-PN
=
PN
2

∴PN2-3PN+2=0,
∴PN=1或PN=2.
∴P(-2,1)或(-2,2).
點評:考查了二次函數(shù)綜合題,涉及的知識點為:拋物線的軸對稱性,梯形的面積計算,待定系數(shù)法求拋物線的解析式,拋物線的頂點式,軸對稱-最短路線問題,等腰三角形的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),綜合性較強,有一定的難度.
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