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如图,四边形ABCD是平行四边形,AB=4,OB=2,抛物线过A、B、C三点,与x轴交于另一点D.一动点P以每秒1个单位长度的速度从B点出发沿BA向点A运动,运动到点A停止,同时一动点Q从点D出发,以每秒3个单位长度的速度沿DC向点C运动,与点P同时停止.

【小题1】求抛物线的解析式;
【小题2】若抛物线的对称轴与AB交于点E,与x轴交于点F,当点P运动时间t为何值时,四边形POQE是等腰梯形?
【小题3】当t为何值时,以P、B、O为顶点的三角形与以点Q、B、O为顶点的三角形相似?

答案


【小题1】∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OC=AB=4.
∴A(4,2),B(0,2),C(-4,0).
∵抛物线y=ax2+bx+c过点B,∴c=2.
由题意,有 解得
∴所求抛物线的解析式为
【小题2】将抛物线的解析式配方,得
∴抛物线的对称轴为x=2.
∴D(8,0),E(2,2),F(2,0).
欲使四边形POQE为等腰梯形,则有OP=QE.即BP=FQ.
∴t=6-3t,即t=

【小题3】欲使以P、B、O为顶点的三角形与以点Q、B、O为顶点的三角形相似,
∵∠PBO=∠BOQ=90°,∴有
即PB=OQ或OB2=PB·QO.
①若P、Q在y轴的同侧.当PB=OQ时,t=8-3t,∴t=2.
当OB2=PB·QO时,t(8-3t)=4,即3t2-8t+4=0.
解得
②若P、Q在y轴的异侧.当PB=OQ时,3t-8=t,∴t=4.
当OB2=PB·QO时,t(3t-8)=4,即3t2-8t-4=0.解得
∵t=<0.故舍去,∴t=
∴当t=2或t=或t=4或t=秒时,以P、B、O为顶点的三角形与以点Q、B、O为顶点的三角形相似.  解析:
(1)根据AB、OB的长,即可得到A、B点的坐标;由于四边形ABCO是平行四边形,则AB=OC,由此可求出OC的长,即可得到C点的坐标,进而可用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)根据抛物线的解析式可求出D点的坐标及抛物线的对称轴方程,进而可求出E、F的坐标;若四边形POQE是等腰梯形,则OP=EQ,而OB=EF,可得BP=FQ,根据这个等量关系即可求出t的值;
(3)由于∠PBO、∠QOB都是直角,对应相等,若以P、B、O为顶点的三角形与以点Q、B、O为顶点的三角形相似,则有两种情况:
①P、Q在y轴同侧,②P、Q在y轴两侧;
每种情况又分为△PBO∽△QOB(此时两者全等),△PBO∽△BOQ两种情况;根据不同的相似三角形所得到的不同的比例线段即可求出t的值.

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