Question

在平面直角坐標(biāo)系中，矩形OABC的邊OA在x軸的負(fù)半軸上，邊OC在y軸的正半軸上，且OA=1，OC=2．將矩形OABC繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，得到矩形DEFG（如圖1）．
（1）若拋物線y=-x²+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)B和F，求此拋物線的解析式；
（2）將矩形DEFG以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿x軸負(fù)方向平移，平移t秒時(shí)，所成圖形如圖2所示．
①圖2中，在0＜t＜1的條件下，連接BF，BF與（1）中所求拋物線的對(duì)稱(chēng)軸交于點(diǎn)Q，設(shè)矩形DEFG與矩形OABC重合部分的面積為S₁，△AQF的面積為S₂，試判斷S₁+S₂的值是否發(fā)生變化？如果不變，求出其值；
②在0＜t＜3的條件下，P是x軸上一點(diǎn)，請(qǐng)你探究：是否存在t值，使以PB為斜邊的Rt△PFB與Rt△AOC相似？若存在，直接寫(xiě)出滿(mǎn)足條件t的值及點(diǎn)P的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由（利用圖3分析探索）．

Answer 1

【答案】分析：（1）首先確定點(diǎn)B、F的坐標(biāo)，將點(diǎn)的坐標(biāo)代入函數(shù)解析式，解方程組即可求得；
（2）①首先求得對(duì)稱(chēng)軸，根據(jù)題意用t表示出S₁、S₂的值即可求得．
②利用相似三角形的性質(zhì)即可求得：過(guò)點(diǎn)F作FP⊥FB，F(xiàn)P交x同于點(diǎn)P，延長(zhǎng)FE交AB于點(diǎn)M，
要使Rt△PFB∽R(shí)t△AOC，只要FB：FP=2：1即可，而Rt△BMF∽R(shí)t△PGF，所以根據(jù)只須，列出方程解答即可求出此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)．
解答：解：（1）B（-1，2），F(xiàn)（2，1）
∵拋物線y=-x²+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)B和F，
∴
所求拋物線y=-x²+（3分）

（2）①如圖，連接AQ，AF，延長(zhǎng)FE交AB于點(diǎn)M，
由題意得：OD=t，F(xiàn)M=3-t，
（1）中所求拋物線的對(duì)稱(chēng)軸為直線（4分）
∴S₁=DE•OD=t（5分）
S₂=S_△AFB-S_△AQB=•2•（3-t）-•2•，
即
∴S₁+S₂=
S₁+S₂的值不變（7分）
②存在滿(mǎn)足題意的t值，t₁=1，t₂=，此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（，0）及（-，0）（12分）
（說(shuō)明：寫(xiě)出一個(gè)t值及對(duì)應(yīng)的點(diǎn)P坐標(biāo)，給3分）
下面給出求t值及點(diǎn)P坐標(biāo)的一種思路，供參考．如圖1，
過(guò)點(diǎn)F作FP⊥FB，F(xiàn)P交x同于點(diǎn)P，延長(zhǎng)FE交AB于點(diǎn)M，
要使Rt△PFB∽R(shí)t△AOC，
只要FB：FP=2：1，
而Rt△BMF∽R(shí)t△PGF，
∴
只須，即3-t=2，t=1
此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為
要使Rt△PFB∽R(shí)t△AOC，只要FB：FP=1：2，
同理只須，
即，，
此時(shí)矩形DEFG所在位置如圖2所示，點(diǎn)P的坐標(biāo)為（-，0）．
∴t₁=1，，
故點(diǎn)P的坐標(biāo)為（，0）及（-，0）．
點(diǎn)評(píng)：此題考查了二次函數(shù)與四邊形的綜合知識(shí)，解題時(shí)要仔細(xì)審題，理解題意；特別是要注意數(shù)形結(jié)合思想與方程思想的應(yīng)用．