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如图,矩形OABC边长OA、OC分别为12cm和6cm,点A、C分别在y轴和x轴...

如图,矩形OABC边长OA、OC分别为12cm和6cm,点A、C分别在y轴和x轴上,抛物线y=ax2+bx+c经过点A、B,且18a+c=0.
(1)求抛物线的关系式.
(2)①若点P从A向B移动,速度是1cm/s,同时点Q从B向C移动,速度是2cm/s.移动t秒后,设△PBQ的面积为S,求S与t的函数关系式并写出t的取值范围.
②当S取最大值时,抛物线上是否存在点R,使P、B、Q、R为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出R的坐标;若不存在,请说明理由.

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(1)根据矩形的对边相等求出点A、B的坐标,把两点的坐标代入抛物线解析式,再联立18a+c=0,解关于a、b、c的三元一次方程组,然后即可得到抛物线的关系式; (2)①根据速度的不同,表示出BP、BQ的长度,然后利用三角形的面积公式列式整理即可得到S与t的关系式,根据速度分别求出点P与点Q的运动时间即可得到t取值范围; ②先根据二次函数的最大值问题求出S取最大值时的t的值,从而求出点P与点Q的坐标,再根据平行四边形的对边平行且相等,分QR与PB是对边时,PR与QB是对边时,两种情况求出点Q的坐标,然后代入抛物线解析式进行验证,如果点Q在抛物线上,则存在,否则不存在. 【解析】 (1)∵矩形OABC边长OA、OC分别为12cm和6cm, ∴点A、B的坐标分别为A(0,-12),B(6,-12), 又∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A、B,且18a+c=0, ∴, 解得, ∴抛物线解析式为y=x2-4x-12; (2)①根据题意,PB=AB-AP=6-t,BQ=2t, 所以,S=PB•BQ=(6-t)×2t=-t2+6t, 即S=-t2+6t, 点P运动的时间为6÷1=6秒, 点Q运动的时间为12÷2=6秒, 所以,t的取值范围是0<t<6; ②抛物线上存在点R(3,-18),使P、B、Q、R为顶点的四边形是平行四边形. 理由如下:∵S=-t2+6t=-(t-3)2+9, ∴当t=3秒时,S取最大值, 此时,PB=AB-AP=6-t=6-3=3, BQ=2t=2×3=6, 所以,要使P、B、Q、R为顶点的四边形是平行四边形, (i)当QR与PB是对边时,点R的横坐标是6+3=9,纵坐标是-(12-6)=-6, 所以点R的坐标为(9,-6), 此时×92-4×9-12=6≠-6, 所以点R不在抛物线上, (ii)当PR与QB是对边时,点R的横坐标是3,纵坐标是-(12+6)=-18, 所以点R的坐标是(3,-18), 此时,×32-4×3-12=-18, 所以点R在抛物线上, 综上所述,抛物线上存在点R(3,-18),使P、B、Q、R为顶点的四边形是平行四边形.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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