Question

【題目】在平面直角坐標系中，平行四邊形ABOC如圖放置，點A、C的坐標分別是(0，4)、（－1，0），將此平行四邊形繞點O順時針旋轉90°，得到平行四邊形A′B′OC′．

(1)若拋物線過點C、A、A′，求此拋物線的解析式；

(2)點M是第一象限內(nèi)拋物線上的一動點，問：當點M在何處時，△AMA′的面積最大？最大面積是多少？并求出此時M的坐標；

(3)若P為拋物線上的一動點，N為x軸上的一動點，點Q坐標為(1，0)，當P、N、B、Q 構成平行四邊形時，求點P的坐標，當這個平行四邊形為矩形時，求點N的坐標．

Answer 1

【答案】（1）y＝－x2＋3x＋4；（2）△AMA′的面積最大S△AMA′＝8，M(2，6)；（3）當P1(0，4)，P2(3，4)，P3(,－4)，P4(，－4)時，P、N、B、Q構成平行四邊形；當這個平行四邊形為矩形時，N1(0，0)，N2(3，0).

【解析】

試題分析：（1）先由OA′＝OA得到點A′的坐標，再用點C、A、A′的坐標即可求此拋物線的解析式；（2）連接AA′, 過點M 作MN⊥x軸，交AA′于點N,把△AMA′分割為△AMN和△A′MN, △AMA′的面積＝△AMA′的面積＋△AMN的面積＝OA′MN,設點M的橫坐標為x，借助拋物線的解析式和AA′的解析式，建立MN的長關于x的函數(shù)關系式，再據(jù)此建立△AMA′的面積關于x的二次函數(shù)關系式，再求△AMA′面積的最大值以及此時M的坐標；（3）在P、N、B、Q 這四個點中，B、Q 這兩個點是固定點，因此可以考慮將BQ作為邊、將BQ作為對角線分別構造符合題意的圖形，再求解.

試題解析：(1)∵平行四邊形ABOC繞點O順時針旋轉90°，得到平行四邊形A′B′OC′，點A的坐標是(0，4)，∴點A′的坐標為(4，0)，點B的坐標為(1，4).

∵拋物線過點C，A，A′，設拋物線的函數(shù)解析式為y＝ax2＋bx＋c(a≠0),可得：

. 解得：.∴拋物線的函數(shù)解析式為y＝－x2＋3x＋4.

(2)連接AA′，設直線AA′的函數(shù)解析式為y＝kx＋b，可得

.解得：.

∴直線AA'的函數(shù)解析式是y＝－x＋4.

設M(x，－x2＋3x＋4)，

S△AMA′＝×4×[－x2＋3x＋4一(一x＋4)]＝一2x2＋8x＝一2(x－2)2＋8.

∴x＝2時，△AMA′的面積最大S△AMA′＝8．

∴M(2，6).

(3)設P點的坐標為（x，－x2＋3x＋4），當P、N、B、Q構成平行四邊形時，

①當BQ為邊時，PN∥BQ且PN＝BQ，

∵BQ＝4，∴一x2＋3x＋4＝±4.

當一x2＋3x＋4＝4時，x1＝0，x2＝3，即P1(0,4)，P2(3，4)；

當一x2＋3x＋4＝一4時，x3＝，x4＝，即P3(,－4)，P4(，－4)；

②當BQ為對角線時，PB∥x軸，即P1(0，4)，P2(3，4);

當這個平行四邊形為矩形時，即Pl(0，4)，P2(3，4)時，N1(0，0)，N2(3，0).

綜上所述，當P1(0，4)，P2(3，4)，P3(,－4)，P4(，－4)時，P、N、B、Q構成平行四邊形；當這個平行四邊形為矩形時，N1(0，0)，N2(3，0).