Question

如圖，拋物線y=x²+4x與x軸分別相交于點B、O，它的頂點為A，連接AB，把AB所在的直線沿y軸向上平移，使它經(jīng)過原點O，得到直線l，設(shè)P是直線l上有一動點．
（1）求點A的坐標(biāo)；
（2）以點A、B、O、P為頂點的四邊形中，有菱形、等腰梯形、直角梯形，請分別直接寫出這些特殊四邊形的頂點P的坐標(biāo)；
（3）設(shè)以點A、B、O、P為頂點的四邊形的面積為S，點P的橫坐標(biāo)為x，當(dāng)≤S≤時，求x的取值范圍．

Answer 1

解：（1）∵y=x²+4x=（x+2）²-4，
∴A（-2，-4）．

（2）由已知條件可求得AB所在直線的函數(shù)關(guān)系式是y=-2x-8，
所以直線l對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式為y=-2x．
當(dāng)四邊形ABOP是菱形時，P點橫坐標(biāo)與A點橫坐標(biāo)相同，縱坐標(biāo)與A點坐標(biāo)互為相反數(shù)，四邊形ABP₁O為菱形時，P₁（-2，4）；
四邊形ABOP₂為等腰梯形時，設(shè)P₂橫坐標(biāo)為a，將x=a代入y=-2x，得
P₂（a，-2a）．
又∵AO==2，
∴P₂B=，
∴=2，
整理得，5a²+8a-4=0，
解得，a=-2（舍去），a=，故P₂（，）；
ABOP為直角梯形時，BP₃與AB垂直，則直線BP的解析式為y=x+b，
把B（-4，0）代入解析式得，×（-4）+b=0，
解得b=2．
直線BP的解析式為y=x+2，
故得，
解得，
四邊形ABP₃O為直角梯形時，P₃（，）；
同理，當(dāng)AP₄垂直于AB時，四邊形ABOP₄為直角梯形，P₄（，）．

（3）設(shè)點P坐標(biāo)為（x，-2x）．
①當(dāng)點P在第二象限時，x＜0，
△POB的面積S_△POB=×4×（-2x）=-4x．
∵△AOB的面積S_△AOB=×4×4=8，
∴S=S_△AOB+S_△POB=-4x+8（x＜0）．
∵4+6≤S≤6+8，
∴
即
∴
∴x的取值范圍是．
②當(dāng)點P在第四象限時，x＞0，過點A、P分別作x軸的垂線，垂足為A′、P′．則四邊形POA′A的面積S_POA′A=S_{梯形PP′A′A}-S_△PP′O=•（x+2）-•（2x）•x=4x+4．
∵△AA′B的面積S_△AA′B=×4×2=4，
∴S=S_POA′A+S_△AA′B=4x+8（x＞0）．
∵4+6≤S≤6+8，
∴
即
∴
∴x的取值范圍是≤x≤．
分析：（1）已知拋物線的解析式，根據(jù)頂點公式，可求出A點的坐標(biāo)（-，）且a=1，b=4，c=0．
∵y=x²+4x=（x+2）²-4，∴A（-2，-4）．
（2）若ABOP為菱形時，根據(jù)菱形的性質(zhì)，則P點橫坐標(biāo)與A坐標(biāo)相同，然后再代入直線就可求出縱坐標(biāo)，則P坐標(biāo)就求出；若ABOP為等腰梯形時，OA=BP，已知O，A坐標(biāo)，可求出OA長度，設(shè)P橫坐標(biāo)為a，P在直線上，可用a表示出坐標(biāo)，從而求出BP長度，OA=BP，可求出a的值，即求出P坐標(biāo)．若ABOP為直角梯形時，BP與AB垂直，可求出直線BP的關(guān)系式，直線BP與直線l的交點即P點坐標(biāo)．
（3）首先可以得出l的解析式．據(jù)圖分析有兩種情況可以構(gòu)成QABP為四邊形，即當(dāng)P在第二象限時和在第四象限時，當(dāng)P在第二象限時，四邊形由△AOB和△POB組成，△AOB面積確定，則△POB的面積可以求出來，由于△AOB+△POB代入到面積的不等式中可以得出x的取值范圍．同理當(dāng)P在第四象限時，△AOB+△AOP代入到面積不等式中可以得到x的取值范圍．
得AB所在直線的函數(shù)關(guān)系式是y=-2x-8，所以直線l對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式為y=-2x．
設(shè)點P坐標(biāo)為（x，-2x），分別討論點P在第二象限以及第四象限的值．
點評：該題首先是考查了拋物線函數(shù)的特性，要求掌握拋物線函數(shù)的特點．其次是利用不等式通過動態(tài)點的變化來加深了解拋物線曲線和一次函數(shù)的關(guān)系．