如图1,抛物线y=x2的顶点为P,A、B是抛物线上两点,AB∥x轴,四边形ABCD为矩形,CD边经过点P,AB=2AD. (1)求矩形ABCD的面积; (2)如图2,若将抛物线“y=x2”,改为抛物线“y=x2+bx+c”,其他

问题描述:

如图1,抛物线y=x2的顶点为P,A、B是抛物线上两点,AB∥x轴,四边形ABCD为矩形,CD边经过点P,AB=2AD.
(1)求矩形ABCD的面积;
(2)如图2,若将抛物线“y=x2”,改为抛物线“y=x2+bx+c”,其他条件不变,请猜想矩形ABCD的面积;
(3)若将抛物线“y=x2+bx+c”改为抛物线“y=ax2+bx+c”,其他条件不变,请猜想矩形ABCD的面积.(用a、b、c表示,并直接写出答案)
附加题:若将题中“y=x2”改为“y=ax2+bx+c”,“AB=2AD”条件不要,其他条件不变,探索矩形ABCD面积为常数时,矩形ABCD需要满足什么条件并说明理由.

(1)设AD=m,
∵AB=2AD,
∴AB=2m,又抛物线是轴对称图形,
∴PD=m.
∴点A的坐标为(-m,m),
∴m2=m,
又∵m≠0,
∴m=1
∴矩形ABCD的面积为1×2=2.
(2)设抛物线y=x2+bx+c=(x-h)2+n,
∴点P的坐标为(h,n),
设AD=m,
∵AB=2AD,
∴AB=2m,
又∵抛物线是轴对称图形,
∴PD=m,
∴点A的坐标为(h-m,n+m),
∴n+m=(h-m-h)2+n,
∴m=m2
又∵m≠0,
∴m=1,
∴矩形ABCD的面积为1×2=2.
(3)

2
a2

附加题:
AB
AD
为常数,
设抛物线y=ax2+bx+c=a(x-h)2+n,
∴点P的坐标为(h,n),
设AD=m,
AB
AD
=k,
∴AB=km,
又∵抛物线是轴对称图形,
∴PD=
km
2

∴点A的坐标为(h−
km
2
,n+m
),
∴n+m=a(h-
km
2
-h)2+n,
∴m=
ak2m2
4

又∵m≠0,
∴m=
4
ak2

∴矩形ABCD的面积为km2=
16
a2k3

∵a为常数,
∴k为常数时,矩形ABCD的面积为常数,
AB
AD
为常数时,矩形ABCD的面积为常数.