Question

22、如图所示，在平面直角坐标中，抛物线的顶点P到轴的距离是4，抛物线与x轴相交于O、M两点，OM=4；矩形ABCD的边BC在线段的OM上，点A、D在抛物线上．
（1）请写出P、M两点坐标，并求出这条抛物线的解析式；
（2）设矩形ABCD的周长为l，求l的最大值；
（3）连接OP、PM，则△PMO为等腰三角形，请判断在抛物线上是否存在点Q（除点M外），使得△OPQ也是等腰三角形，简要说明你的理由．

Answer 1

分析：（1）根据抛物线的顶点P到轴的距离是4，抛物线与x轴相交于O、M两点，OM=4，知点P的横坐标是OM的一半，即2；点P的纵坐标是4．点M的坐标是（4，0）．根据点P的坐标可以运用顶点式求函数的解析式，再进一步把点M的坐标代入即可．
（2）设C（x，0），则B（4-x，0），D（x，4x-x²），A（4-x，4x-x²）．分别表示出矩形的长和宽，再进一步根据矩形的周长公式进行计算．然后根据二次函数的最值方法进行求解；
（3）根据等腰三角形的定义，可以考虑OP当底．当OP是底时，则点Q即为OP的垂直平分线和抛物线的交点．

解答：解：（1）根据题意，得P（2，4）；M（4，0）．
设抛物线的解析式为：y=a（x-2）²+4
过点M（4，0），则4a+4=0
∴a=-1，y=-（x-2）²+4=4x-x²
（2）设C（x，0），
则B（4-x，0），D（x，4x-x²），A（4-x，4x-x²）．
∵l=2（BC+CD）
=2[（4-2x）+（4x-x²）]=2（-x²+2x+4）=-2（x-1）²+10
当x=1时，l_最大值=10
（3）存在．
若OP当底，则点Q即为OP的垂直平分线和抛物线的交点．

点评：能够根据已知条件选择恰当的待定系数法求得二次函数的解析式；能够利用建立函数关系式的方法求得周长或面积的最值；若要构成等腰三角形，则已知的边可以当底，也可以当腰．