Question

已知，矩形OABC在平面直角坐標系中位置如圖所示，A的坐標（4，0），C的坐標（0，-2），直線y=-x與邊BC相交于點D．
（1）求點D的坐標；
（2）拋物線y=ax²+bx+c經過點A、D、O，求此拋物線的表達式；
（3）在這個拋物線上是否存在點M，使O、D、A、M為頂點的四邊形是梯形？若存在，請求出所有符合條件的點M的坐標；若不存在，請說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）由于BC∥x軸，那么B、C兩點的縱坐標相同，已知了點C的坐標，將其縱坐標代入直線OD的解析式中，即可求得點D的坐標；
（2）已知拋物線圖象上的A、O、D三點坐標，可利用待定系數法求得該拋物線的解析式；
（3）此題應分作三種情況考慮：
①所求的梯形以OA為底，那么OA∥DM，由于拋物線是軸對稱圖形，那么D點關于拋物線對稱軸的對稱點一定滿足M點的要求，由此可得M點的坐標；
②所求的梯形以OD為底，那么OD∥AM，所以直線AM、直線OD的斜率相同，已知點AD的坐標，即可確定直線AM的解析式，聯立拋物線的解析式，即可確定點M的坐標；
③所求的梯形以AD為底，那么AD∥OM，參照②的解題思路，可先求出直線AD的解析式，進而確定直線OM的解析式，聯立拋物線的解析式，即可求得點M的坐標．
解答：解：（1）∵D在BC上，BC∥x軸，C（0，-2），
∴設D（x，-2）（1分）
∵D在直線y=-x上，
∴-2=-x，x=3，（3分）
∴D（3，-2）；（4分）

（2）∵拋物線y=ax²+bx+c經過點A、D、O；
∴，
解得：；（7分）
故所求的二次函數解析式為y=-x；（8分）

（3）假設存在點M，使O、D、A、M為頂點的四邊形是梯形；
①若以OA為底，BC∥x軸，拋物線是軸對稱圖形，
∴點M的坐標為（1，-2）；（9分）
②若以OD為底，過點A作OD的平行線交拋物線為點M，
∵直線OD為y=-x，
∴直線AM為y=-x+；
∴-x+=-x
解得：x₁=-1，x₂=4，（舍去）
∴點M的坐標為（-1，）；（11分）
③若以AD為底，過點O作AD的平行線交拋物線為點M，
∵直線AD為y=2x-8，
∴直線OM為y=2x，
∴2x=-x，
解得：x₁=7，x₂=0（舍去）；
∴點M的坐標為（7，14）．（12分）
∴綜上所述，當點M的坐標為（1，-2）、（-1，）、（7，14）時，以O、D、A、M為頂點的四邊形是梯形．
點評：此題考查了矩形的性質、二次函數解析式的確定、梯形的判定、函數圖象交點坐標的求法等知識．同時還考查了分類討論的數學思想，難度較大．