Question

如圖在平面直角坐標(biāo)系xoy中，正方形OABC的邊長為2厘米，點(diǎn)A、C分別在y軸的負(fù)半軸和x軸的正半軸上．拋物線y=ax²+bx+c經(jīng)過點(diǎn)A，B和點(diǎn)D（4，）
（1）求拋物線的解析式；
（2）如果點(diǎn)P由點(diǎn)A開始沿AB邊以2厘米/秒的速度向點(diǎn)B移動，同時點(diǎn)Q由B點(diǎn)開始沿BC邊以1厘米/秒的速度向點(diǎn)C移動．若P、Q中有一點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)，則另一點(diǎn)也停止運(yùn)動，設(shè)P、Q兩點(diǎn)移動的時間為t秒，S=PQ²（厘米²）寫出S與t之間的函數(shù)關(guān)系式，并寫出t的取值范圍，當(dāng)t為何值時，S最�。�
（3）當(dāng)s取最小值時，在拋物線上是否存在點(diǎn)R，使得以P、B、Q、R為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形？如果存在，求出點(diǎn)R的坐標(biāo)；如果不存在，請說明理由．
（4）在拋物線的對稱軸上求出點(diǎn)M，使得M到D，A距離之差最大？寫出點(diǎn)M的坐標(biāo)．

Answer 1

【答案】分析：（1）首先根據(jù)題意確定A、B、C、D點(diǎn)的坐標(biāo)值，因為拋物線y=ax²+bx+c經(jīng)過點(diǎn)A，B和點(diǎn) D（4，）．將A、B、D點(diǎn)的坐標(biāo)值代入拋物線聯(lián)立解得a、b、c的值．
（2）首先根據(jù)題意確定P、Q點(diǎn)的坐標(biāo)，再根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式求得PQ²用t表示的代數(shù)式，并得到t的取值范圍．將PQ²的利用配方法求得PQ²取最小值時的t的取值．
（3）由（2）中得到t的取值，確定出P、Q點(diǎn)的坐標(biāo)值．分別就①若以BQ為對角線，②若PB為對角線兩種情況．
根據(jù)平行四邊形的P、Q、B三點(diǎn)求得R點(diǎn)的坐標(biāo)值．并驗證是否在拋物線上．
（4）首先根據(jù)題意確定對稱軸為x=1、及A、D點(diǎn)的坐標(biāo)值．因為A、D兩點(diǎn)位于對稱軸x=1的兩邊，故作D點(diǎn)關(guān)于x=1的對稱點(diǎn)D'，連接AD′，直線AD′與直線x=1的交點(diǎn)即為所求之．
解答：解：（1）由題意得A（0，-2）、B（2，-2）、C（2，0），
∵拋物線y=ax²+bx+c經(jīng)過點(diǎn)A，B和點(diǎn) D（4，），
∴，
解得c=-2、a=、b=，
∴拋物線的解析式為y=．

（2）由題意知P點(diǎn)的坐標(biāo)為（2t，-2）、Q點(diǎn)的坐標(biāo)為（2，t-2），
則PQ²=（2t-2）²+（-2-t+2）²=5t²-8t+4=5（t-）²+，
∴S=PQ²=5t²-8t+4（0≤t≤1），
當(dāng)t=時，S最小．

（3）由（1）（2）知，P（，-2）、Q（2，-）、B（2，-2），
①若以BQ為對角線，
∵平行四邊形對角線的交點(diǎn)平分兩對角線．
∴R點(diǎn)的坐標(biāo)為，
t=時，R，
在y=中，
當(dāng)x=時，y=．
∴R在拋物線上．
②若PB為對角線，當(dāng)t=時，，
在y=中，當(dāng)x=時，
y=≠，
∴不在拋物線上，
綜上可知，拋物線上存在使以P、B、Q、R為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形．

（4）由（1）知，該拋物線的對稱軸為x=1，
∵D、A點(diǎn)位于對稱軸x=1的兩側(cè)，
故作D點(diǎn)關(guān)于x=1的對稱點(diǎn)D′（-2，）
則直線AD′的解析式為y=，
即y=-x-2
當(dāng)x=1時，y=
∴M（1，）．
點(diǎn)評：本題主要考查了二次函數(shù)解析式的確定、函數(shù)圖象交點(diǎn)的求法、動點(diǎn)問題、兩點(diǎn)間的距離公式、點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)等知識點(diǎn)．主要考查學(xué)生數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法．