Question

【題目】如圖，拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于A、B兩點(diǎn)（點(diǎn)A在點(diǎn)B左側(cè)），與y軸交于點(diǎn)C，且當(dāng)x=0和x=2時(shí)，y的值相等．直線y=3x﹣7與這條拋物線相交于兩點(diǎn)，其中一點(diǎn)的橫坐標(biāo)是4，另一點(diǎn)是這條拋物線的頂點(diǎn)M．

（1）求這條拋物線的解析式；

（2）P為線段BM上一點(diǎn)，過點(diǎn)P向x軸引垂線，垂足為Q．若點(diǎn)P在線段BM上運(yùn)動(dòng)（點(diǎn)P不與點(diǎn)B、M重合），設(shè)OQ的長為t，四邊形PQAC的面積為S．求S與t之間的函數(shù)關(guān)系式及自變量t的取值范圍；

（3）在線段BM上是否存在點(diǎn)N，使△NMC為等腰三角形？若存在，請求出點(diǎn)N的坐標(biāo)；若不存在，請說明理由．

Answer 1

【答案】（1）y=x2﹣2x﹣3．（2）S四邊形PQAC=﹣t2+t+（1＜t＜3）．（3）N1（，﹣），N2（1+，﹣4），N3（2，﹣2）．

【解析】

（1）當(dāng)x=0和x=2時(shí)，y的值相等，可知拋物線的對(duì)稱軸為x=1，將x=1代入直線的解析式中即可求出拋物線頂點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)直線的解析式還可求出另一交點(diǎn)的坐標(biāo)，可用頂點(diǎn)式二次函數(shù)通式來設(shè)拋物線的解析式，然后將另一交點(diǎn)的坐標(biāo)代入拋物線中即可求出二次函數(shù)的解析式．

（2）由于四邊形QACP不是規(guī)則的四邊形，因此可將其分成直角三角形AOC和直角梯形QOCP兩部分進(jìn)行計(jì)算．先求出直線BM的解析式，然后將x=t代入直線BM的解析式中即可求出QP的長，然后根據(jù)梯形的面積計(jì)算公式即可求出梯形QOCP的面積．然后根據(jù)四邊形QACP的面積計(jì)算方法即可得出S，t的函數(shù)關(guān)系式．

（3）可分三種情況進(jìn)行討論：

①NM=MC；②NM=NC；③MC=NC．可根據(jù)直線BM的解析式設(shè)出N點(diǎn)的坐標(biāo)，然后用坐標(biāo)系中兩點(diǎn)間的距離公式表示出各線段的長，根據(jù)上面不同的等量關(guān)系式可得出不同的方程，經(jīng)過解方程即可得出N點(diǎn)的坐標(biāo)．

（1）由題意可知：拋物線的對(duì)稱軸為x=1．

當(dāng)x=1時(shí)，y=3x﹣7=﹣4，因此拋物線的頂點(diǎn)M的坐標(biāo)為（1，﹣4）．

當(dāng)x=4時(shí)，y=3x﹣7=5，因此直線y=3x﹣7與拋物線的另一交點(diǎn)為（4，5）．

設(shè)拋物線的解析式為y=a（x﹣1）2﹣4，則有：a（4﹣1）2﹣4=5，解得：a=1，∴拋物線的解析式為：y=x2﹣2x﹣3．

（2）根據(jù)（1）的拋物線可知：A（﹣1，0），B（3，0），C（0，﹣3）；

易知直線BM的解析式為y=2x﹣6；

當(dāng)x=t時(shí)，y=2t﹣6；

因此PQ=6﹣2t；

∴S四邊形PQAC=S梯形QPCO+S△AOC=×（3+6﹣2t）×t+×3×1

即：S四邊形PQAC=﹣t2+t+（1＜t＜3）．

（3）假設(shè)存在這樣的點(diǎn)N，使△NMC為等腰三角形．

∵點(diǎn)N在BM上，不妨設(shè)N點(diǎn)坐標(biāo)為（m，2m﹣6），則CM2=12+12=2，CN2=m2+[（6﹣2m）﹣3]2，MN2=（m﹣1）2+[4﹣（6﹣2m）]2．

△NMC為等腰三角形，有以下三種可能：

①若CN=CM，則m2+[（6﹣2m）﹣3]2=2，∴m1=，m2=1（舍去），∴N（，﹣）．

②若MC=MN，則（m﹣1）2+[4﹣（6﹣2m）]2=12+12，∴m=1±．

∵1＜m＜3，∴m=1﹣舍去，∴N（1+﹣4）．

③若NC=NM，則m2+[3﹣（6﹣2m）]2=（m﹣1）2+[4﹣（6﹣2m）]2．

解得：m=2，∴N（2，﹣2）．

故假設(shè)成立．

綜上所述：存在這樣的點(diǎn)N，使△NMC為等腰三角形．且點(diǎn)N的坐標(biāo)分別為：

N1（，﹣），N2（1+﹣4），N3（2，﹣2）．