Question

已知：在如圖1所示的平面直角坐標(biāo)系xOy中，A，C兩點的坐標(biāo)分別為A（2，3），C（n，-3）（其中n＞0），點B在x軸的正半軸上．動點P從點O出發(fā)，在四邊形OABC的邊上依次沿O-A-B-C的順序向點C移動，當(dāng)點P與點C重合時停止運動．設(shè)點P移動的路徑的長為x，△POC的面積為S，S與x的函數(shù)關(guān)系的圖象如圖2所示，其中四邊形ODEF是等腰梯形．
（1）求B，C兩點的坐標(biāo)及圖2中OF的長；
（2）在圖1中，當(dāng)動點P恰為經(jīng)過O，B兩點的拋物線W的頂點時，
①求此拋物線W的解析式；
②若點Q在直線y=-1上方的拋物線W上，坐標(biāo)平面內(nèi)另有一點R，滿足以B，P，Q，R四點為頂點的四邊形是菱形，求點Q的坐標(biāo)．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用當(dāng)P點運動到A點時，△POC的面積為12，求出斜邊AO可得出m的值，圖1中四邊形ODEF是等腰梯形，點D的坐標(biāo)為D（m，12），得出y_E=y_D=12，此時圖1中點P運動到與點B重合，利用三角形面積求出OB的長，進而得出B點坐標(biāo)，以及利用△ABM≌△CON得出C點坐標(biāo)和利用勾股定理求出OF的長；
（2）①先求出點P的坐標(biāo)，然后根據(jù)O、B可得出拋物線解析式；
②根據(jù)當(dāng)點P恰為經(jīng)過O，B兩點的拋物線的頂點時，i）當(dāng)BP為以B，P，Q，R為頂點的菱形的邊時，ii）當(dāng)BP為以B，P，Q，R為頂點的菱形的對角線時，分別分析得出即可．
解答：解：（1）根據(jù)圖中得出：
∵當(dāng)P點運動到A點時，△POC的面積為12，
∴AO==，
∴m=；
∵圖1中四邊形ODEF是等腰梯形，點D的坐標(biāo)為D（m，12），
∴y_E=y_D=12，此時圖2中點P運動到與點B重合，
∵點B在x軸的正半軸上，
∴S_△POC=×OB×|yC|=×OB×3=12．
解得：OB=8，點B的坐標(biāo)為（8，0）． 
此時作AM⊥OB于點M，CN⊥OB于點N．
（如圖2）．
∵點C的坐標(biāo)為C（n，-3），
∴點C在直線y=-3上．
又∵由圖1中四邊形ODEF是等腰梯形可知圖2中的點C在過點O與AB平行的直線l上，
∴點C是直線y=-3與直線l的交點，且∠ABM=∠CON．
又∵|y_A|=|y_C|=3，即AM=CN，
可得△ABM≌△CON．
∴ON=BM=6，點C的坐標(biāo)為C（6，-3）．
∵圖2中 AB===3．
∴圖1中DE=3，OF=2x_D+DE=2+3． 

（2）①當(dāng)點P恰為經(jīng)過O，B兩點的拋物線的頂點時，作PG⊥OB于點G．
（如圖3）
∵O，B兩點的坐標(biāo)分別為O（0，0），B（8，0），
∴由拋物線的對稱性可知點P的橫坐標(biāo)為4，即OG=BG=4．由tan∠ABM===，可得PG=2．
∴點P的坐標(biāo)為P（4，2），
設(shè)拋物線W的解析式為y=ax（x-8）（a≠0）．
∵拋物線過點P（4，2），
∴4a（4-8）=2．
解得：a=-，
∴拋物線W的解析式為y=-x2+x．
②如圖4．
i）當(dāng)BP為以B，P，Q，R為頂點的菱形的邊時，
∵點Q在直線y=-1上方的拋物線W 上，點P為拋物線W的頂點，
結(jié)合拋物線的對稱性可知點Q只有一種情況，點Q與原點重合，其坐標(biāo)為Q₁（0，0）．
ii）當(dāng)BP為以B，P，Q，R為頂點的菱形的對角線時，可知BP的中點的坐標(biāo)為（6，1），BP的中垂線的解析式為y=2x-11．
∴點Q₂的橫坐標(biāo)是方程-x2+x=2x-11的解．
將該方程整理得：x²+8x-88=0．
解得x=-4±2．
由點Q在直線y=-1上方的拋物線W上，結(jié)合圖4可知點Q₂的橫坐標(biāo)為2-4．
∴點Q₂的坐標(biāo)是Q₂（2-4，4-19）． 
綜上所述，符合題意的點Q的坐標(biāo)是Q₁（0，0），Q₂（2-4，4-19）．
點評：此題主要考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用以及菱形性質(zhì)和等腰梯形性質(zhì)等知識，根據(jù)數(shù)形結(jié)合得出梯形面積進而得出B，C點的坐標(biāo)是解題關(guān)鍵，難度較大．