27.(1)由题意知,抛物线顶点N的坐标为(1,-2)。因此,其函数关系式为y=12(x-1)²-2,即y=12x²-x-32。
(2)由12x²-x-32=0解得x=-1或3,因此A(-1,0)、B(3,0)。由A(-1,0)、M(1,2)可得直线AC的函数关系式为y=x+1。设P(t,t+1),则Q的坐标为(x,12t²-t-32)。所以PQ=(t+1)-(12t²-t-32)=-12t²+2t+52。当t=2时,PQ有最大值为92,即P点运动至AC的中点时,PQ长有最大值为92。
(3)符合条件的点共有3个,分别为D1(2,3),D2(1-22,2-22),D3(1+22,2+22)。
28.(1)若0<t≤5,则AP=4t,AQ=23t。则 APAQ=4t23t=233。又∵AO=103,AB=20,∴ABAO=20103=233。∴APAQ=ABAO。又∠CAB=30°,∴△APQ∽△ABO。∴∠AQP=90°,即PQ⊥AC。当5<t≤10时,同理可由△PCQ∽△BCO可得∠PQC=90°,即PQ⊥AC。因此,在点P、Q运动过程中,始终有PQ⊥AC。
(2)①如图,在Rt△APM中,易知AM=83t3,又AQ=23t,QM=203-43t。由AQ+QM=AM得23t+203-43t=83t3。解得t=307。因此,当t=307时,点P、M、N在一直线上。
②存在这样的t,使△PMN是以PN为一直角边的直角三角形。设l交AC于H。如图1,当点N在AD上时,若PN⊥MN,则∠NMH=30°。∴MH=2NH,得203-43t-23t3=2×83t3。解得t=2。如图2,当点N在CD上时,若PM⊥MN,则∠HMP=30°。∴MH=2PH,同理可得t=203。故当t=2或203时,存在以PN为一直角边的直角三角形。
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