2所以抛物线C与y轴的交点为E(0,m).
13当EF//x轴时,点F与点E关于抛物线的对称轴对称,
2所以点F的坐标可表示为(2m,m).
132将F(2m,m)代入直线y?133123x?3,得m2?m?3. 333整理,得m?23m?9?0.
解得m?33(如图2)或m??3(如图3). 因此抛物线C的解析式为y?211(x?33)2或y?(x?3)2. 33
图2 图3 图4
(3)设等边三角形APD的边长为2a,
那么点D的坐标可以表示为(a?33,3a),点P的坐标为(2a?33,0).
将D(a?33,3a)代入C:y?得3a?
1(x?2a?33)2, 312a.解得a?33. 3因此当抛物线C的顶点P的坐标为(33,0)时,D能落在抛物线C(如图4).事实上,点D恰好落在y轴上.
考点伸展
第(3)题也可以设抛物线C的顶点P的坐标为(m,0),
?m?333(m?33)?,那么AP?m?33,点D的坐标可以表示为????. 22??12将点D的坐标代入抛物线C:y?(x?m),
33(m?33)1?m?33???得.解得m?33. ???23?2?
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例 2008年河南省中考第23题
如图1,直线y??4 x?4和x轴、y轴的交点分别为B、C,点A的坐标是(-2,0).
3(1)试说明△ABC是等腰三角形;
(2)动点M从A出发沿x轴向点B运动,同时动点N从点B出发沿线段BC向点C运动,运动的速度均为每秒1个单位长度.当其中一个动点到达终点时,他们都停止运动.设M运动t秒时,△MON的面积为S.
① 求S与t的函数关系式;
② 设点M在线段OB上运动时,是否存在S=4的情形?若存在,求出对应的t值;若不存在请说明理由;
③在运动过程中,当△MON为直角三角形时,求t的值.
图1
动感体验
请打开几何画板文件名“08河南23”,拖动点M从A向B运动,观察S随t变化的图象,可以体验到,当M在AO上时,图象是开口向下的抛物线的一部分;当M在OB上时,S随t的增大而增大.
观察S的度量值,可以看到,S的值可以等于4.
观察△MON的形状,可以体验到,△MON可以两次成为直角三角形,不存在∠ONM=90°的可能.
思路点拨
1.第(1)题说明△ABC是等腰三角形,暗示了两个动点M、N同时出发,同时到达终点.
2.不论M在AO上还是在OB上,用含有t的式子表示OM边上的高都是相同的,用含有t的式子表示OM要分类讨论.
3.将S=4代入对应的函数解析式,解关于t的方程.
4.分类讨论△MON为直角三角形,不存在∠ONM=90°的可能.
图文解析
(1)直线y??4x?4与x轴的交点为B(3,0)、与y轴的交点C(0,4). 3Rt△BOC中,OB=3,OC=4,所以BC=5. 点A的坐标是(-2,0),所以BA=5. 因此BC=BA,所以△ABC是等腰三角形.
(2)①如图2,图3,过点N作NH⊥AB,垂足为H. 在Rt△BNH中,BN=t,sinB?44,所以NH?t. 55如图2,当M在AO上时,OM=2-t,此时
S?
11424?OM?NH?(2?t)?t??t2?t.定义域为0<t≤2. 2255527
如图3,当M在OB上时,OM=t-2,此时
11424S??OM?NH?(t?2)?t?t2?t.定义域为2<t≤5.
22555
图2 图3
②把S=4代入S?
22424t?t,得t2?t?4. 5555解得t1?1?11,t2?1?11(舍去负值).
因此,当点M在线段OB上运动时,存在S=4的情形,此时t?1?11. ③如图4,当∠OMN=90°时,在Rt△BNM中,BN=t,BM ?5?t,cosB?所以
3, 55?t325?.解得t?. t58如图5,当∠OMN=90°时,N与C重合,t?5. 不存在∠ONM=90°的可能. 所以,当t?25或者t?5时,△MON为直角三角形. 8
图4 图5
考点伸展
在本题情景下,如果△MON的边与AC平行,求t的值.
如图6,当ON//AC时,t=3;如图7,当MN//AC时,t=2.5.
图6 图7
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