Question

【題目】已知拋物線y=x2+1（如圖所示）．

（1）填空：拋物線的頂點坐標是（______），_____），對稱軸是_____；

（2）已知y軸上一點A（0，2），點P在拋物線上，過點P作PB⊥x軸，垂足為B．若△PAB是等邊三角形，求點P的坐標；

（3）在（2）的條件下，點M在直線AP上．在平面內(nèi)是否存在點N，使四邊形OAMN為菱形？若存在，直接寫出所有滿足條件的點N的坐標；若不存在，請說明理由．

Answer 1

【答案】 （0,1） y軸（或x=0） P1（2，4），P2（﹣2，4） 見解析

【解析】試題分析：（1）根據(jù)函數(shù)的解析式直接寫出其頂點坐標和對稱軸即可；（2）根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)求得PB=4，將PB=4代入函數(shù)的解析式后求得x的值即可作為P點的橫坐 標，代入解析式即可求得P點的縱坐標；（3）首先求得直線AP的解析式，然后設出點M的坐標，利用勾股定理表示出有關(guān)AP的長即可得到有關(guān)M點的橫坐標的方程，求得M的橫坐標后即可求得其縱坐標，

試題解析：（1）頂點坐標是（0，1），對稱軸是y軸（或x=O）．

（2）∵△PAB是等邊三角形，∴∠ABO=90°﹣60°=30°．∴AB=20A=4．∴PB=4．

解法一：把y=4代入y=x2+1，得 x=±2．∴P1（2，4），P2（﹣2，4）．

解法二：∴OB==2

∴P1（2，4），根據(jù)拋物線的對稱性，得P2（﹣2，4）．

（3）∵點A的坐標為（0，2），點P的坐標為（2，4）

∴設線段AP所在直線的解析式為y=kx+b

∴

解得：

∴解析式為：y=x+2

設存在點N使得OAMN是菱形，

∵點M在直線AP上，

∴設點M的坐標為：（m， m+2）

如圖，作MQ⊥y軸于點Q，則MQ=m，AQ=OQ﹣OA=m+2﹣2=m

∵四邊形OAMN為菱形，

∴AM=AO=2，

∴在直角三角形AMQ中，AQ2+MQ2=AM2，

即：m2+（m）2=22

解得：m=±

代入直線AP的解析式求得y=3或1，

當P點在拋物線的右支上時，分為兩種情況：

當N在右圖1位置時，

∵OA=MN，

∴MN=2，

又∵M點坐標為（，3），

∴N點坐標為（，1），即N1坐標為（，1）．

當N在右圖2位置時，

∵MN=OA=2，M點坐標為（﹣，1），

∴N點坐標為（﹣，﹣1），即N2坐標為（﹣，﹣1）．

當P點在拋物線的左支上時，分為兩種情況：

第一種是當點M在線段PA上時（PA內(nèi)部）我們求出N點坐標為（﹣，1）；

第二種是當M點在PA的延長線上時（在第一象限）我們求出N點坐標為（，﹣1）

∴存在N1（，1），N2（﹣，﹣1）N3（﹣，1），N4（，﹣1）使得四邊形OAMN是菱形．