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    如图所示，已知在直角梯形OABC中，AB∥OC，BC⊥x轴于点C，A（1，1）、B（3，1）．动点P从O点出发，沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度移动．过P点作PQ垂直于直线OA，垂足为Q．设P点移动的时间为t秒（0＜t＜4），△OPQ与直角梯形OABC重叠部分的面积为S．
    （1）求经过O、A、B三点的抛物线解析式；
    （2）求S与t的函数关系式；
    （3）在运动过程中，是否存在某一时刻t，使得以C、P、Q为顶点的三角形与△OAB相似？若存在，求出t的值；若不存在，请说明理由．
    （4）将△OPQ绕着点P顺时针旋转90°，是否存在t，使得△OPQ的顶点O或Q在抛物线上？若存在，直接写出t的值；若不存在，请说明理由．
    分析：（1）设出此抛物线的解析式，把A、B两点的坐标代入此解析式求出a、b的值即可；
    （2）由与t的取值范围不能确定，故应分三种情况进行讨论，
    ①当0＜t≤2，重叠部分的面积是S△OPQ，过点A作AF⊥x轴于点F，在Rt△OPQ中利用三角形的面积公式及特殊角的三角函数值即可求出其面积；
    ②当2＜t≤3，设PQ交AB于点G，作GH⊥x轴于点H，∠OPQ=∠QOP=45°，则四边形OAGP是等腰梯形，
    重叠部分的面积是S梯形OAGP，由梯形的面积公式即可求解；
    ③当3＜t＜4，设PQ与AB交于点M，交BC于点N，重叠部分的面积是S五边形OAMNC．
    因为△PNC和△BMN都是等腰直角三角形，所以重叠部分的面积是S五边形OAMNC=S梯形OABC-S△BMN，进而可求出答案；
    （3）利用已知得出∠BAO=∠QPC，只要
    PC
    PQ
    =
    AO
    AB
    或者
    PC
    PQ
    =
    AB
    AO
    即可得出以C、P、Q为顶点的三角形与△OAB相似，进而求出即可；
    （4）根据图形旋转的性质可求出将△OPQ绕着点P顺时针旋转90°时P、Q两点的坐标，再根据抛物线的解析式即可求出t的值．
    解答：解：（1）设抛物线解析式为y=ax2+bx（a≠0），将A．B点坐标代入得出：
    1=a+b
    1=9a+3b
    ，
    解得：
    a=-
    1
    3
    b=
    4
    3
    ，
    故经过O、A、B三点的抛物线解析式为：y=-
    1
    3
    x2+
    4
    3
    x．

    （2）①当0＜t≤2时，重叠部分为△OPQ，过点A作AD⊥x轴于点D，
    如图1．
    在Rt△AOD中，AD=OD=1，∠AOD=45°．
    在Rt△OPQ中，OP=t，∠OPQ=∠QOP=45°．
    ∴OQ=PQ=
    		2
    2
    t．
    ∴S=S△OPQ=
    1
    2
    OQ•PQ=
    1
    2
    ×
    		2
    2
    t×
    		2
    2
    t=
    1
    4
    t2（0＜t≤2）；
    ②当2＜t≤3时，设PQ交AB于点E，重叠部分为梯形AOPE，
    作EF⊥x轴于点F，如图2．∵∠OPQ=∠QOP=45°
    ∴四边形AOPE是等腰梯形∴AE=DF=t-2．
    ∴S=S梯形AOPE=
    1
    2
    （AE+OP）•AD=
    1
    2
    （t-2+t）×1
    =t-1（2＜t≤3）；
    ③当3＜t＜4时，设PQ交AB于点E，交BC于点F，
    重叠部分为五边形AOCFE，如图3．
    ∵B（3，1），OP=t，∴PC=CF=t-3．
    ∵△PFC和△BEF都是等腰直角三角形
    ∴BE=BF=1-（t-3）=4-t
    ∴S=S五边形AOCFE=S梯形OABC-S△BEF，
    =
    1
    2
    （2+3）×1-
    1
    2
    （4-t）2
    =-
    1
    2
    t2+4t-
    11
    2
    （3＜t＜4）；

    （3）连接QC，OB，
    ∵AB∥OC，
    ∴∠BAO+∠AOC=180°，
    ∵∠AOC=45°，∠OQP=90°，
    ∴∠QPO=45°，
    ∵∠QPO+∠QPC=180°，
    ∴∠BAO=∠QPC，
    只要
    PC
    PQ
    =
    AO
    AB
    或者
    PC
    PQ
    =
    AB
    AO
    即可得出以C、P、Q为顶点的三角形与△OAB相似，
    得出：3-t=
    		2
    2
    ×
    		2
    2
    t 或3-t=
    		2
    ×
    		2
    2
    t
    解得：t=2或t=
    3
    2
    ；

    （4）存在，t1=1，t2=2．
    将△OPQ绕着点P顺时针旋转90°，此时Q（t+
    t
    2
    ，
    t
    2
    ），O（t，t）
    ①当点Q在抛物线上时，
    t
    2
    =-
    1
    3
    ×（t+
    t
    2
    ）2+
    4
    3
    ×（t+
    t
    2
    ），
    解得t=2；
    ②当点O在抛物线上时，t=-
    1
    3
    t2+
    4
    3
    t，
    解得：t=1．
    点评：本题考查了二次函数综合题，涉及到用待定系数法求二次函数的解析式，三角形的面积公式、梯形的面积公式及图形旋转的性质，涉及面较广，难度较大．
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