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(2010•抚顺)如图所示,平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c经过A(0,4)、B(-2,0)、C(6,0).过点A作AD∥x轴交抛物线于点D,过点D作DE⊥x轴,垂足为点E.点M是四边形OADE的对角线的交

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(2010•抚顺)如图所示,平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c经过A(0,4)、B(-2,0)、C(6,0).过点A作AD∥x轴交抛物线于点D,过点D作DE⊥x轴,垂足为点E.点M是四边形OADE的对角线的交点,点F在y轴负半轴上,且F(0,-2).
(1)求抛物线的解析式,并直接写出四边形OADE的形状;
(2)当点P、Q从C、F两点同时出发,均以每秒1个长度单位的速度沿CB、FA方向运动,点P运动到O时P、Q两点同时停止运动.设运动的时间为t秒,在运动过程中,以P、Q、O、M四点为顶点的四边形的面积为S,求出S与t之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)在抛物线上是否存在点N,使以B、C、F、N为顶点的四边形是梯形?若存在,直接写出点N的坐标;不存在,说明理由.
▼优质解答
答案和解析
(1)∵抛物线经过A(0,4)、B(-2,0)、C(6,0),
∴c=4,
4a−2b+c=0
36a+6b+c=0

解得a=-
1
3
,b=
4
3
,c=4.
∴抛物线的解析式为y=-
1
3
x2+
4
3
x+4.
四边形OADE为正方形.

(2)连接MQ.
根据题意,可知OE=OA=4,OC=6OB=OF=2,
∴CE=2,
∴CO=FA=6,
∵运动的时间为t,
∴CP=FQ=t,
过M作MN⊥OE于N,则MN=2,
当0≤t<2时,OP=6-t,OQ=2-t,
∴S=S△OPQ+S△OPM=
1
2
(6-t)×2+
1
2
(6-t)(2-t)=
1
2
(6-t)(4-t),
∴S=
1
2
t2-5t+12.
当t=2时,Q与O重合,点M、O、P、Q不能构成四边形,
当2<t<6时,连接MO,ME则MO=ME且∠QOM=∠PEM=45°,
∵FQ=CP=t,FO=CE=2,
∴OQ=EP,
∴△QOM≌△PEM,
∴四边形OPMQ的面积S=S△MOE=
1
2
×4×2=4,
综上所述,当0≤t<2时,S=
1
2
t2-5t+12;当2<t<6时,S=4.

(3)分三种情况:
①以BF为底边时,经过点C作BF的平行线,与抛物线交于点N的坐标为(1,5);
②以CF为底边时,经过点B作CF的平行线,与抛物线交于点N的坐标为(5,
7
3
);
③以BC为底边时,经过点F作BC的平行线,与抛物线交于点N的坐标为(2+
22
,-2)或(2-
22
,-2).
故在抛物线上存在点N1(1,5),N2(5,
7
3
),N3(2+
22
,-2),N4(2-
22
,-2),
使以B、C、F、N为顶点的四边形是梯形.