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如图,已知菱形ABCD的边长为2,点A在x轴的负半轴上,点B在坐标原点,点D的坐...

如图,已知菱形ABCD的边长为2manfen5.com 满分网,点A在x轴的负半轴上,点B在坐标原点,点D的坐标为(-manfen5.com 满分网,3),抛物线y=ax2+b.(a≠0)经过AB、CD两边的中点.
(1)求这条抛物线的函数解析式;
(2)将菱形ABCD以每秒1个单位长度的速度沿x轴正方向匀速平移,过点B作BE⊥CD于点E,交抛物线于点F,连接DF、AF,设菱形ABCD平移的时间为t秒(0<t<3),是否存在这样的t,使△ADF与△DEF相似?若存在,求出t的值,若不存在,请说明理由.
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(1)根据已知条件求出AB和CD的中点坐标,然后利用待定系数法求该二次函数的解析式; (2)①如图2所示,△ADF与△DEF相似,包括三种情况,需要分类讨论: (I)若∠ADF=90°时,△ADF∽△DEF,求此时t的值; (II)若∠DFA=90°时,△DEF∽△FBA,利用相似三角形的对应边成比例可以求得相应的t的值; (III)∠DAF≠90°,此时t不存在; 【解析】 (1)∵四边形ABCD是菱形, ∴AB=BC=CD=DA=2. ∴AB的中点坐标为(-,0),CD的中点坐标为(0,3), 分别代入y=ax2+b,得 , 解得:, ∴这条抛物线的函数的解析式为y=-x2+3; (2)存在. 如图2所示,在△BCE中,∠BEC=90°,BE=3,BC=2 Sin∠C=== ∠C=60°,∠CBE=30° ∴EC=BC=,DE= 又AD∥BC,∴∠ADC+∠C=180° ∴∠ADC=180°-60°=120° 要使△ADC与△DEF相似,则△ADF中必有一个角为直角. ①若∠ADF=90°,∠EDF=120°-90°=30°,在△DEF中,DE=,得EF=1,DF=2. 又E(t,3),F(t,-t2+3), ∴EF=3-(-t2+3)=t2 ∴t2=1∵t>0,∴t=1, 此时,==2,==2,= 又∵∠ADF=∠DEF∴△ADC∽△DEF. ②若∠DFA=90°,可证得△DEF∽△FBA,则=, 设EF=m,则FB=3-m,=即m2-3m+6=0,此方程无实数根,此时t不存在; ③由题意得,∠DAF<∠DAB=60°,∴∠DAF≠90° ∴此时t不存在.                                    综上所述,存在t=1,使△ADC与△DEF相似.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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