Question

已知二次函數(shù)的圖象經(jīng)過A（2，0）、C（0，12）兩點(diǎn)，且對稱軸為直線x=4，設(shè)頂點(diǎn)為點(diǎn)P，與x軸的另一交點(diǎn)為點(diǎn)B。

（1）求二次函數(shù)的解析式及頂點(diǎn)P的坐標(biāo)；
（2）如圖1，在直線y=2x上是否存在點(diǎn)D，使四邊形OPBD為等腰梯形？若存在，求出點(diǎn)D的坐標(biāo)；若不存在，請說明理由；
（3）如圖2，點(diǎn)M是線段OP上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)（O、P兩點(diǎn)除外），以每秒個(gè)單位長度的速度由點(diǎn)P向點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)，過點(diǎn)M作直線MN∥x軸，交PB于點(diǎn)N，將△PMN沿直線MN對折，得到△P₁MN，在動(dòng)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)過程中，設(shè)△P₁MN與梯形OMNB的重疊部分的面積為S，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒，求S關(guān)于t的函數(shù)關(guān)系式。

Answer 1

解：（1）設(shè)二次函數(shù)的解析式為y=ax²+bx+c
由題意得
解得
∴二次函數(shù)的解析式為y=x²-8x+12，
點(diǎn)P的坐標(biāo)為（4，-4）。
（2）存在點(diǎn)D，使四邊形OPBD為等腰梯形
理由如下：當(dāng)y=0時(shí)，x²-8x+12=0
∴x₁=2，x₂=6
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為（6，0）
設(shè)直線BP的解析式為y=kx+m
則
解得
∴直線BP的解析式為y=2x-12
∴直線OD∥BP
∵頂點(diǎn)坐標(biāo)P（4， -4）
∴OP=4
設(shè)D（x，2x）
則BD²=（2x）²+（6-x）²
當(dāng)BD=OP時(shí)，（2x）²+（6-x）²=32
解得：x₁=，x₂=2
當(dāng)x₂=2時(shí)，OD=BP=，四邊形OPBD為平行四邊形，舍去
∴當(dāng)x=時(shí)四邊形OPBD為等腰梯形
∴當(dāng)D（，）時(shí)，四邊形OPBD為等腰梯形。
（3）① 當(dāng)0＜t≤2時(shí)，
 ∵運(yùn)動(dòng)速度為每秒個(gè)單位長度，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒，
則MP=t
∴PH=t，MH=t，HN=t
∴MN=t
∴S=t·t·=t²；
②當(dāng)2＜t＜4時(shí)，P₁G=2t-4，P₁H=t
∵M(jìn)N∥OB
∴∽
∴
∴
∴=3t²-12t+12
∴S=t²-（3t²-12t+12）=-t²+12t-12
∴ 當(dāng)0＜t≤2時(shí)，S=t²
當(dāng)2＜t＜4時(shí)，S=-t²+12t-12。