Question

已知：如圖，平面直角坐標系中，四邊形OABC是直角梯形，AB∥OC，OA=5，AB=10，OC=12，拋物線y=ax²+bx經(jīng)過點B、C．
（1）求拋物線的函數(shù)表達式；
（2）一動點P從點A出發(fā)，沿AC以每秒2個單位長度的速度向點C運動，同時動點Q從點C出發(fā)，沿CO以每秒1個單位長度的速度向點O運動，當點P運動到點C時，兩點同時停止運動，設(shè)運動時間為t秒，當t為何值時，△PQC是直角三角形？
（3）點M在拋物線上，點N在拋物線對稱軸上，是否存在這樣的點M與點N，使以M、N、A、C為頂點的四邊形是平行四邊形？若存在，請直接寫出點M與點N的坐標；若不存在，請說明理由．

Answer 1

（1）∵OA=5，AB=10，OC=12，
∴點B（10，5），C（12，0），
∴

100a+10b=5 144a+12b=0

，
解得

a=- 1 4 b=3

，
∴拋物線的函數(shù)表達式為y=-

1

4

x²+3x；

（2）根據(jù)勾股定理，AC=

OA2+OC2

=

52+122

=13，
∵點P沿AC以每秒2個單位長度的速度向點C運動，點Q沿CO以每秒1個單位長度的速度向點O運動，
∴點P運動的時間為：13÷2=6.5秒，
CP=AC-AP=13-2t，CQ=t，
∵∠ACO≠90°，
∴分∠PQC=90°和∠CPQ=90°兩種情況討論：
①∠PQC=90°時，cos∠ACO=

CQ

CP

=

OC

AC

，
即

t

13-2t

=

12

13

，
解得t=

156

37

，
②∠CPQ=90°時，cos∠ACO=

CP

CQ

=

OC

AC

，
即

13-2t

t

=

12

13

，
解得t=

169

38

，
綜上所述，t為

156

37

秒或

169

38

秒時，△PQC是直角三角形；

（3）拋物線對稱軸為直線x=-

b

2a

=-

3

2×(- 1 4 )

=6，
①AC是平行四邊形的邊時，（i）若點M在對稱軸左邊，
∵OC=12，
∴點M的橫坐標為：6-12=-6，
代入拋物線解析式得，y=-

1

4

×（-6）²+3×（-6）=-27，
此時點M的坐標為（-6，-27），
∵OA=5，
∴點N的縱坐標為：-27-5=-32，
∴點N的坐標為（6，-32）；
（ii）若點M在對稱軸右邊，∵OC=12，
∴點M的橫坐標為：6+12=18，
代入拋物線解析式得，y=-

1

4

×18²+3×18=-27，
此時點M的坐標為（18，-27），
∵OA=5，
∴點N的縱坐標為：-27+5=-22，
∴點N的坐標為（6，-22）；
②AC是對角線時，∵點P是AC的中點，點N在對稱軸上，
∴點M也在拋物線對稱軸上，
∴點M為拋物線的頂點，
∵y=-

1

4

x²+3x=-

1

4

（x-12x+36）²+9=-

1

4

（x-6）²+9，
∴M（6，9），
∵OA=5，OC=12，點P在對稱軸上，
∴點P的坐標為（6，

5

2

），
∴點N的縱坐標為：2×

5

2

-9=-4，
∴點N（6，-4）；
綜上所述，M（-6，-27）、N（6，-32）或M（18，-27）、N（6，-22）或M（6，9）、N（6，-4）時，以M、N、A、C為頂點的四邊形是平行四邊形．