题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(﹣4,0),B(0,﹣4),C(2,0)三点.
(1)求抛物线解析式;
(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,△MOA的面积为S.求S关于m的函数关系式,并求出当m为何值时,S有最大值,这个最大值是多少?
(3)若点Q是直线y=﹣x上的动点,过Q做y轴的平行线交抛物线于点P,判断有几个Q能使以点P,Q,B,O为顶点的四边形是平行四边形的点,直接写出相应的点Q的坐标.
【答案】(1)y=x2+x﹣4;(2)S关于m的函数关系式为S=﹣m2﹣2m+8,当m=﹣1时,S有最大值9;(3)Q坐标为(﹣4,4)或(﹣2+2,2﹣2)或(﹣2﹣2,2+2)时,使点P,Q,B,O为顶点的四边形是平行四边形.
【解析】
(1)设抛物线解析式为y= ax2 + bx + c,然后把点A、B、C的坐标代入函数解析式,利用待定系数法求解即可;
(2)利用抛物线的解析式表示出点M的纵坐标,从而得到点M到x轴的距离,然后根据三角形面积公式表示并整理即可得解,根据抛物线的性质求出第三象限内二次函数的最值,然后即可得解;
(3)利用直线与抛物线的解析式表示出点P、Q的坐标,然后求出PQ的长度,再根据平行四边形的对边相等列出算式,然后解关于x的一元二次方程即可得解.
解:(1)设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,
∵抛物线经过A(﹣4,0),B(0,﹣4),C(2,0),
∴,
解得,
∴抛物线解析式为y=x2+x﹣4;
(2)∵点M的横坐标为m,
∴点M的纵坐标为m2+m﹣4,
又∵A(﹣4,0),
∴AO=0﹣(﹣4)=4,
∴S=×4×|m2+m﹣4|=﹣(m2+2m﹣8)=﹣m2﹣2m+8,
∵S=﹣(m2+2m﹣8)=﹣(m+1)2+9,点M为第三象限内抛物线上一动点,
∴当m=﹣1时,S有最大值,最大值为S=9;
故答案为:S关于m的函数关系式为S=﹣m2﹣2m+8,当m=﹣1时,S有最大值9;
(3)∵点Q是直线y=﹣x上的动点,
∴设点Q的坐标为(a,﹣a),
∵点P在抛物线上,且PQ∥y轴,
∴点P的坐标为(a, a2+a﹣4),
∴PQ=﹣a﹣(a2+a﹣4)=﹣a2﹣2a+4,
又∵OB=0﹣(﹣4)=4,
以点P,Q,B,O为顶点的四边形是平行四边形,
∴|PQ|=OB,
即|﹣a2﹣2a+4|=4,
①﹣a2﹣2a+4=4时,整理得,a2+4a=0,
解得a=0(舍去)或a=﹣4,
﹣a=4,
所以点Q坐标为(﹣4,4),
②﹣a2﹣2a+4=﹣4时,整理得,a2+4a﹣16=0,
解得a=﹣2±2,
所以点Q的坐标为(﹣2+2,2﹣2)或(﹣2﹣2,2+2),
综上所述,Q坐标为(﹣4,4)或(﹣2+2,2﹣2)或(﹣2﹣2,2+2)时,使点P,Q,B,O为顶点的四边形是平行四边形.