题目内容

1.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx-4经过A(-4,0),C(2,0)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(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,△AMB的面积为S.求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值;
(3)若点P是抛物线上的动点,点Q是直线y=-x上的动点,点B是抛物线与y轴交点.判断有几个位置能够使以点P、Q、B、O为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点Q的坐标.

分析 (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)根据图形的割补法,可得二次函数,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.

解答 解:(1)将A(-4,0),C(2,0)两点代入函数解析式,得
$\left\{\begin{array}{l}{16a-4b-4=0}\\{4a+2b-4=0}\end{array}\right.$
解得$\left\{\begin{array}{l}{a=\frac{1}{2}}\\{b=1}\end{array}\right.$
所以此函数解析式为:y=$\frac{1}{2}$x2+x-4;
(2)∵M点的横坐标为m,且点M在这条抛物线上,
∴M点的坐标为:(m,$\frac{1}{2}$m2+m-4),
∴S=S△AOM+S△OBM-S△AOB
=$\frac{1}{2}$×4×($\frac{1}{2}$m2+m-4)+$\frac{1}{2}$×4×(-m)-$\frac{1}{2}$×4×4
=-m2-2m+8-2m-8
=-m2-4m
=-(m+2)2+4,
∵-4<m<0,
当m=-2时,S有最大值为:S=-4+8=4.
答:m=-2时S有最大值S=4. 
(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,$\frac{1}{2}$a2+a-4),
∴PQ=-a-($\frac{1}{2}$a2+a-4)=-$\frac{1}{2}$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|-$\frac{1}{2}$a2-2a+4|=4,
①-$\frac{1}{2}$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-$\frac{1}{2}$a2-2a+4=-4时,整理得,a2+4a-16=0,
解得a=-2±2$\sqrt{5}$,
所以点Q的坐标为(-2+2$\sqrt{5}$,2-2$\sqrt{5}$)或(-2-2$\sqrt{5}$,2+2$\sqrt{5}$).
综上所述,Q坐标为(-4,4)或(-2+2$\sqrt{5}$,2-2$\sqrt{5}$)或(-2-2$\sqrt{5}$,2+2$\sqrt{5}$)时,使点P,Q,B,O为顶点的四边形是平行四边形.

点评 本题考查了二次函数综合题,有待定系数法求二次函数解析式;利用图形割补法得出二次函数的最值问题是解题关键;平行四边形的对边相等的性质,平面直角坐标系中两点间的距离的表示,综合性较强,但难度不大,仔细分析便不难求解.

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