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【题目】如图,直线y=﹣ x+2 与x轴,y轴分别交于点A,点B,两动点D,E分别从点A,点B同时出发向点O运动(运动到点O停止),运动速度分别是1个单位长度/秒和 个单位长度/秒,设运动时间为t秒,以点A为顶点的抛物线经过点E,过点E作x轴的平行线,与抛物线的另一个交点为点G,与AB相交于点F.

(1)求点A,点B的坐标;
(2)用含t的代数式分别表示EF和AF的长;
(3)当四边形ADEF为菱形时,试判断△AFG与△AGB是否相似,并说明理由.
(4)是否存在t的值,使△AGF为直角三角形?若存在,求出这时抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.

【答案】
(1)

解:在直线y=﹣ x+2 中,

令y=0可得0=﹣ x+2 ,解得x=2,

令x=0可得y=2

∴A为(2,0),B为(0,2 );


(2)

解:由(1)可知OA=2,OB=2

∴tan∠ABO= =

∴∠ABO=30°,

∵运动时间为t秒,

∴BE= t,

∵EF∥x轴,

∴在Rt△BEF中,EF=BEtan∠ABO= BE=t,BF=2EF=2t,

在Rt△ABO中,OA=2,OB=2

∴AB=4,

∴AF=4﹣2t;


(3)

解:相似.理由如下:

当四边形ADEF为菱形时,则有EF=AF,

即t=4﹣2t,解得t=

∴AF=4﹣2t=4﹣ = ,OE=OB﹣BE=2 × =

如图,过G作GH⊥x轴,交x轴于点H,

则四边形OEGH为矩形,

∴GH=OE=

又EG∥x轴,抛物线的顶点为A,

∴OA=AH=2,

在Rt△AGH中,由勾股定理可得AG2=GH2+AH2=( 2+22=

又AFAB= ×4=

∴AFAB=AG2,即 ,且∠FAG=∠GAB,

∴△AFG∽△AGB;


(4)

解:存在,

∵EG∥x轴,

∴∠GFA=∠BAO=60°,

又G点不能在抛物线的对称轴上,

∴∠FGA≠90°,

∴当△AGF为直角三角形时,则有∠FAG=90°,

又∠FGA=30°,

∴FG=2AF,

∵EF=t,EG=4,

∴FG=4﹣t,且AF=4﹣2t,

∴4﹣t=2(4﹣2t),

解得t=

即当t的值为 秒时,△AGF为直角三角形,此时OE=OB﹣BE=2 t=2 × =

∴E点坐标为(0, ),

∵抛物线的顶点为A,

∴可设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2

把E点坐标代入可得 =4a,解得a=

∴抛物线解析式为y= (x﹣2)2

即y= x2 x+


【解析】(1)在直线y=﹣ x+2 中,分别令y=0和x=0,容易求得A、B两点坐标;(2)由OA、OB的长可求得∠ABO=30°,用t可表示出BE,EF,和BF的长,由勾股定理可求得AB的长,从而可用t表示出AF的长;(3)利用菱形的性质可求得t的值,则可求得AF=AG的长,可得到 ,可判定△AFG与△AGB相似;(4)若△AGF为直角三角形时,由条件可知只能是∠FAG=90°,又∠AFG=∠OAF=60°,由(2)可知AF=4﹣2t,EF=t,又由二次函数的对称性可得到EG=2OA=4,从而可求出FG,在Rt△AGF中,可得到关于t的方程,可求得t的值,进一步可求得E点坐标,利用待定系数法可求得抛物线的解析式.本题为二次函数的综合应用,涉及知识点有待定系数法、三角函数的定义、相似三角形的判定和性质、勾股定理、二次函数的对称性等.在(2)中求得∠ABO=30°是解题的关键,在(3)中求得t的值,表示出AG的长度是解题的关键,在(4)中判断出∠FAG为直角是解题的突破口.本题考查知识点较多,综合性较强,难度较大.

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3

4

5

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20

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