Question

如圖，已知二次函數(shù)圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo)為M（2，0），直線y=x+2與該二次函數(shù)的圖象交于A、B兩點(diǎn)，其中點(diǎn)A在y軸上，P為線段AB上一動(dòng)點(diǎn)（除A，B兩端點(diǎn)外），過P作x軸的垂線與二次函數(shù)的圖象交于點(diǎn)Q，設(shè)線段PQ的長為l，點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為x．
（1）求出l與x之間的函數(shù)關(guān)系式，并求出l的取值范圍；
（2）在線段AB上是否存在一點(diǎn)P，使四邊形PQMA為梯形？若存在，求出點(diǎn)P的坐標(biāo)及梯形PQMA的面積；若不存在，請(qǐng)說明理由；
（3）當(dāng)2＜x＜6時(shí)，延長PQ、AM交于F，連接NF、PM，求證：NF⊥PM．

Answer 1

解：（1）∵拋物線的頂點(diǎn)為M（2，0），
∴設(shè)其解析式為y=a（x-2）²．
∵拋物線經(jīng)過直線y=x+2與y軸的交點(diǎn)A（0，2），
∴，
∴拋物線的解析式為．
∵PQ⊥x軸且橫坐標(biāo)為x，
∴．
由得點(diǎn)B的坐標(biāo)為B（6，8），
∵點(diǎn)p在線段AB上運(yùn)動(dòng)，
∴0＜x＜6．
∵，
∴當(dāng)x=3時(shí)，．
∴．…

（2）作MQ∥AP．過M作MD∥PQ，MD交AB于N，
則四邊形PQMD為平行四邊形．
∴MD=PQ，∵M(jìn)（2，0），∴D（2，4），∴MD=4．
∴．
∴x²-6x+8=0，∴x₁=2，x₂=4．
∵2＜x＜6，∴x=4．
∴P（4，6），Q（4，2）．
∴存在點(diǎn)P（4，6），使四邊形PQMA為梯形．
如圖，

S_梯形PQMA=S_梯形PEOA-S_△AOM-S_△MQE
=．

（3）：∵直線y=x+2與x軸，y軸相交于點(diǎn)N，A．
∴ON=OA=2，又∵OA=OM=2．

∴FA⊥NP，
∵NE⊥PF，
∴點(diǎn)M是△PNF的垂心．
∴NF⊥PM．
分析：（1）根據(jù)直線y=x+2的解析式求出A點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)A、B的坐標(biāo)求出拋物線的解析式，由PQ⊥x軸得P、Q的橫坐標(biāo)為x，最后用縱坐標(biāo)的差表示出來就可．根據(jù)A、B兩點(diǎn)的總坐標(biāo)就可以求出取值范圍．
（2）過點(diǎn)M作MQ∥AB交拋物線于點(diǎn)Q，連接AM，作PQ∥y軸于點(diǎn)P，過M作MD∥PQ，MD交AB于N，得出四邊形PQMD為平行四邊形，可以求出MD的長度，從而求出P點(diǎn)的坐標(biāo)和梯形的面積．
（3）由直線y=x+2和拋物線可以求出OA=ON=OM=2，可以得出FA⊥NP，由NE⊥PF，所以有點(diǎn)M是△PNF的垂心，從而得出結(jié)論．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道二次函數(shù)的綜合試題，考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式，梯形的性質(zhì)的運(yùn)用及梯形的面積，三角形的垂心的運(yùn)用．