Question

【题目】如图，在平面直角坐标系中，直线AB和抛物线交于点A（﹣4，0），B（0，4），且点B是抛物线的顶点．

（1）求直线AB和抛物线的解析式．
（2）点P是直线上方抛物线上的一点，求当△PAB面积最大时点P的坐标．
（3）M是直线AB上一动点，在平面直角坐标系内是否存在点N，使以O、B、M、N为顶点的四边形是菱形？若存在，请求出点N的坐标；若不存在，请说明理由．

Answer 1

【答案】
（1）

答案

解：设直线的解析式为y=kx+b．

∵将A（﹣4，0），B（0，4）代入得： ，解得k=1，b=4，

∴直线AB的解析式为y=x+4．

设物线的解析式为y=ax2+4．

∵将A（﹣4，0）代入得：16a+4=0，解得a=﹣ ，

∴抛物线的解析式为y=﹣ x2+4．

；

答案

解：设直线的解析式为y=kx+b．

∵将A（﹣4，0），B（0，4）代入得： ，解得k=1，b=4，

∴直线AB的解析式为y=x+4．

设物线的解析式为y=ax2+4．

∵将A（﹣4，0）代入得：16a+4=0，解得a=﹣ ，

∴抛物线的解析式为y=﹣ x2+4．

；答案；

解：设直线的解析式为y=kx+b．

∵将A（﹣4，0），B（0，4）代入得： ，解得k=1，b=4，

∴直线AB的解析式为y=x+4．

设物线的解析式为y=ax2+4．

∵将A（﹣4，0）代入得：16a+4=0，解得a=﹣ ，

∴抛物线的解析式为y=﹣ x2+4．

（2）

解：如图1所示，过点P作PQ⊥x轴，交AB于点Q．

设点P的坐标为（a，﹣ +4），则点Q的坐标为（a，a+4）．则PQ=﹣ +4﹣（a+4）=﹣ ﹣a．

∵S△ABP的面积= PQ（xB﹣xA）= ×4×（﹣ ﹣a）=﹣ a2﹣2a=﹣ （a+2）2+2，

∴当a=﹣2时△ABP的面积最大，此时P（﹣2，2）．

（3）

解：如图2所示：延长MN交x轴与点C．

∵MN∥OB，OB⊥OC，

∴MN⊥OC．

∵OA=OB，∠AOB=90°，

∴∠BA0=45°．

∵ON∥AB，

∴∠NOC=45°．

∴OC=ON× =4× =2 ，NC=ON× =4× =2 ．

∴点N的坐标为（2 ，2 ）．

如图3所示：过点N作NC⊥y轴，垂足为C．

∵OA=OB，∠AOB=90°，

∴∠OBA=45°．

∵ON∥AB，

∴∠NOC=45°．

∴OC=ON× =4× =2 ，NC=ON× =4× =2 ．

∴点N的坐标为（﹣2 ，﹣2 ）．

如图4所示：连接MN交y轴与点C．

∵四边形BNOM为菱形，OB=4，

∴BC=OC=2，MC=CN，MN⊥OB．

∴点的纵坐标为2．

∵将y=2代入y=x+4得：x+4=2，解得：x=﹣2，

∴点M的坐标为（﹣2，2）．

∴点N的坐标为（2，2）．

如图5所示：

∵四边形OBNM为菱形，

∴∠NBM=∠ABO=45°．

∴四边形OBNM为正方形．

∴点N的坐标为（﹣4，4）．

综上所述点N的坐标为 或 或（﹣4，4）或（2，2）

【解析】（1）设直线的解析式为y=kx+b，将A（﹣4，0），B（0，4）代入得到关于k、b的方程组，然后解得k、b的值即可；设抛物线的解析式为y=ax2+4，然后将点A的坐标代入求得a的值即可；（2）过点P作PQ⊥x轴，交AB于点Q．设点P（a，﹣ +4），Q（a，a+4）．则PQ=﹣ ﹣a，然后依据三角形的面积公式列出△ABP的面积与a的函数关系式，然后依据二次函数的性质求解即可；（3）先根据题意画出图形，需要注意本题共有4种情况，然后依据菱形的性质、等腰直角三角形的性质以及特殊锐角三角函数值求解即可．