题目
如图,抛物线y=ax2+bx+c经过△ABC的三个顶点,与y轴相交于(0, ),点A坐标为(-1,2),点B是点A关于y轴的对称点,点C在x轴的正半轴上.
(1)
求该抛物线的函数解析式;
(2)
点F为线段AC上一动点,过点F作FE⊥x轴,FG⊥y轴,垂足分别为点E,G,当四边形OEFG为正方形时,求出点F的坐标;
(3)
将(2)中的正方形OEFG沿OC向右平移,记平移中的正方形OEFG为正方形DEFG,当点E和点C重合时停止运动,设平移的距离为t,正方形的边EF与AC交于点M,DG所在的直线与AC交于点N,连接DM,是否存在这样的t,使△DMN是等腰三角形?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.
答案: 解:∵点B是点A关于y轴的对称点,∴抛物线的对称轴为y轴,∴抛物线的顶点为(0, 94 ),故抛物线的解析式可设为y=ax2+ 94 .∵A(﹣1,2)在抛物线y=ax2+ 94 上,∴a+ 94 =2,解得a=﹣ 14 ,∴抛物线的函数关系表达式为y=﹣ 14 x2+ 94
解:①当点F在第一象限时,如图1,令y=0得,﹣ 14 x2+ 94 =0,解得:x1=3,x2=﹣3,∴点C的坐标为(3,0).设直线AC的解析式为y=mx+n,则有 {−m+n=23m+n=0 ,解得 {m=−12n=32 ,∴直线AC的解析式为y=﹣ 12 x+ 32 .设正方形OEFG的边长为p,则F(p,p).∵点F(p,p)在直线y=﹣ 12 x+ 32 上,∴﹣ 12 p+ 32 =p,解得p=1,∴点F的坐标为(1,1).②当点F在第二象限时,同理可得:点F的坐标为(﹣3,3),此时点F不在线段AC上,故舍去.综上所述:点F的坐标为(1,1)
解:过点M作MH⊥DN于H,如图2,则OD=t,OE=t+1.∵点E和点C重合时停止运动,∴0≤t≤2.当x=t时,y=﹣ 12 t+ 32 ,则N(t,﹣ 12 t+ 32 ),DN=﹣ 12 t+ 32 .当x=t+1时,y=﹣ 12 (t+1)+ 32 =﹣ 12 t+1,则M(t+1,﹣ 12 t+1),ME=﹣ 12 t+1.在Rt△DEM中,DM2=12+(﹣ 12 t+1)2= 14 t2﹣t+2.在Rt△NHM中,MH=1,NH=(﹣ 12 t+ 32 )﹣(﹣ 12 t+1)= 12 ,∴MN2=12+( 12 )2= 54 .①当DN=DM时,(﹣ 12 t+ 32 )2= 14 t2﹣t+2,解得t= 12 ;②当ND=NM时,﹣ 12 t+ 32 = 54=52 ,解得t=3﹣ 5 ;③当MN=MD时,54 = 14 t2﹣t+2,解得t1=1,t2=3.∵0≤t≤2,∴t=1.综上所述:当△DMN是等腰三角形时,t的值为 12 ,3﹣ 5 或1.