题目
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个交点为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点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?
答案:(1)由题意: 当x=5时,y=×(-5)+= 把D(-5,)代入抛物线得k= ∴y= (2)C(0,-k) OA=2,OB=4,OC=k ∴AC=,BC= 由题意两个三角形相似只有两种情况 当△PAB∽△ABC时, ∴PA== 过P做PH⊥x轴于H, △PAH∽△CBO ,,PH= P(-2,)代入y= k2 =2, ∵k>0,∴k= 当△APB∽△ABC相似时,同理可求k= (3)过D作DG⊥y轴于G,作AQ⊥DG于Q,过F作FQ⊥DG于Q’ 设直线BD交y轴于E,则E(0,),∠EBO=30° 由DG∥AB得∠EDG=30°,DF=2FQ’ ∴t=AF+=AF+=AF+ FQ’ ∵AF+ FQ’AQ 即当F为AQ与BD的交点时,点M的运动时间最少 ∵DG⊥y轴,AQ⊥DG ∴xF=xA=-2 当xF =-2时,yF= ∴F(-2,)