如圖所示,邊長為2的正方形OABC如圖放置在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx+c過點(diǎn)A,B,且12a+5c=0.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如果點(diǎn)P由點(diǎn)A開始沿AB邊以每秒2個單位的速度向點(diǎn)B移動,同時點(diǎn)Q由點(diǎn)B開始沿BC邊以每秒1個單位的速度向點(diǎn)C移動,設(shè)移動時間為t秒.當(dāng)線段PQ的長取得最小值時,在拋物線上是否存在點(diǎn)R,使得以P,B,Q,R為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形?如存在,求出點(diǎn)R的坐標(biāo);如不存在,請說明理由;
(3)在(2)的條件下,P、Q點(diǎn)在運(yùn)動過程中,拋物線上是否還存在其它點(diǎn)R,使得以P,B,Q,R為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形?如存在,求出點(diǎn)R的坐標(biāo);如不存在,請說明理由.

【答案】分析:(1)根據(jù)正方形的邊長可得A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo),將它們代入拋物線的解析式中,聯(lián)立12a+5c=0,即可求得待定系數(shù)的值,從而確定該拋物線的解析式.
(2)首先用t表示出PB、BQ的長,利用勾股定理可求得PQ2的表達(dá)式,根據(jù)所得函數(shù)的性質(zhì)即可得到PQ2的最小值(即PQ的最小值)及對應(yīng)的t值,進(jìn)而可得到P、Q的坐標(biāo),然后分兩種情況考慮:
①PR與BQ平行且相等,那么將P點(diǎn)坐標(biāo)向上或向下平移BQ個單位,即可得到R的坐標(biāo),然后將其代入拋物線的解析式中進(jìn)行驗證即可;
②QR與BP平行且相等,那么將Q點(diǎn)坐標(biāo)向左或向右平移BP個單位即可得到R點(diǎn)坐標(biāo),然后將其代入拋物線的解析式中進(jìn)行驗證即可.
(3)此題的解法同(2),將P、Q的坐標(biāo)用t表示,然后按(2)題的兩種情況得到各自的R點(diǎn)坐標(biāo),然后再代入拋物線中進(jìn)行驗證即可.
解答:解:(1)由題A(0,-2),B(2,-2);


.(4分)

(2)由題AP=2t,BQ=t;
∴BP=2-2t,
Rt△PBQ中,
PQ2=PB2+BQ2=(2-2t)2+t2
=5t2-8t+4
=5;
當(dāng)t=時,PQ2取得最小值,
則PQ最小,此時
假設(shè)符合條件的點(diǎn)R存在,
①過P作PR∥BQ,PR=BQ;
此時R()或,
將其代入拋物線解析式,
知這兩個點(diǎn)R均不在拋物線上;
②過Q作QR∥BP,QR=BP,
此時R()或將其代入拋物線解析式,
知點(diǎn)()在拋物線上,點(diǎn)不在拋物線上,
綜上所述,存在符合條件的點(diǎn)R().(8分)

(3)易知:P(2t,-2),Q(2,t-2),
由于點(diǎn)R在拋物線上,
∴若存在以P,B,Q,R為頂點(diǎn)的平行四邊形,只能有兩種情況,
①平行四邊形PRBQ此時PR∥BQ,PR=BQ;
∴R(2t,-2-t),
將其代入拋物線解析式得:
,
10t2-7t=-0,
;
此時
②PQRB,此時QR∥PB,QR=PB;
∴R(4-2t,t-2),
將其代入拋物線解析式,
;
10t2-33t+20=0,
∴t1=2.5(舍去),t2=0.8,
此時R();
綜上所述,除(2)中的點(diǎn)R外,還存在點(diǎn)R.(12分)
點(diǎn)評:此題主要考查了二次函數(shù)解析式的確定、正方形的性質(zhì)、平行四邊形的判定和性質(zhì)、函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)意義等知識,在涉及到動點(diǎn)問題時,一定要注意分類討論思想的應(yīng)用,以免漏解.
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A、
1
2
B、
1
3
C、
2
3
D、
2
2

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k
x
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(2)求雙曲線y=
k
x
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