Question

如图，顶点为A的抛物线y=a（x+2）²-4交x轴于点B（1，0），连接AB，过原点O作射线OM∥AB，过点A作AD∥x轴交OM于点D，点C为抛物线与x轴的另一个交点，连接CD．
（1）求抛物线的解析式（关系式）；
（2）求点A，B所在的直线的解析式（关系式）；
（3）若动点P从点O出发，以每秒1个单位长度的速度沿着射线OM运动，设点P运动的时间为t秒，问：当t为何值时，四边形ABOP分别为平行四边形？等腰梯形？
（4）若动点P从点O出发，以每秒1个单位长度的速度沿线段OD向点D运动，同时动点Q从点C出发，以每秒2个单位长度的速度沿线段CO向点O运动，当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动．设它们的运动时间为t秒，连接PQ．问：当t为何值时，四边形CDPQ的面积最小？并求此时PQ的长．

Answer 1

解：（1）把（1，0）代入y=a（x+2）²-4，
得a=．
∴y=（x+2）²-4，
即y=x²+x-．

（2）设直线AB的解析式是y=kx+b．
∵点A（-2，-4），点B（1，0），
∴　
解得
∴y=x-．

（3）由题意得OP=t，AB==5．
若四边形ABOP为平行四边形，则OP=AB=5，即当t=5时，四边形ABOP为平行四边形．
若四边形ABOP为等腰梯形，连接AP，过点P作PG⊥AB，过点O作OH⊥AB，垂足分别为G、H．
∴△APG≌△BOH．
在Rt△OBM中，
∵OM=，OB=1，
∴BM=．
∴OH=．
∴BH=．
∴OP=GH=AB-2BH=．
即当t=时，四边形ABOP为等腰梯形．

（4）将y=0代入y= x²+x-，得 x²+x-=0，
解得x=1或-5．
∴C（-5，0）．
∴OC=5．
∵OM∥AB，AD∥x轴，
∴四边形ABOD是平行四边形．
∴AD=OB=1．
∴点D的坐标是（-3，-4）．
∴S_△DOC=×5×4=10．
过点P作PN⊥BC，垂足为N．易证△OPN∽△BOH．
∴，
即．
∴PN=t．
∴四边形CDPQ的面积S=S_△DOC-S_△OPQ=10-×（5-2t）×t=t²-2t+10．
∴当t=时，四边形CDPQ的面积S最小．
此时，点P的坐标是（-，-1），点Q的坐标是（-，0），
∴PQ==．
分析：（1）将点B的坐标代入到抛物线的解析式中即可求得a值，从而求得其解析式；
（2）将点A和点B的坐标代入到直线的解析式利用待定系数法确定其解析式即可；
（3）利用两点坐标求得线段AB的长，然后利用平行四边形的对边相等求得t=5时，四边形ABOP为平行四边形；若四边形ABOP为等腰梯形，连接AP，过点P作PG⊥AB，过点O作OH⊥AB，垂足分别为G、H，根据△APG≌△BOH求得线段OP=GH=AB-2BH=．
（4）首先判定四边形ABOD是平行四边形，然后确定S_△DOC=×5×4=10．过点P作PN⊥BC，垂足为N，利用△OPN∽△BOH得到PN=t，然后表示出四边形CDPQ的面积S=S_△DOC-S_△OPQ=10-×（5-2t ）×t=t²-2 t+10，从而得到当t=时，四边形CDPQ的面积S最小．然后得到点P的坐标是（-，-1），点Q的坐标是（-，0），利用两点坐标公式确定PQ的长即可．
点评：本题考查了二次函数的综合知识，往往是中考的压轴题目，难度比较大．