Question

如圖1，拋物線y=-a（x-1）²+5經(jīng)過點A和點B．已知點A的坐標是（2，4），點B的橫坐標是-2．
（1）求a的值及點B的坐標；
（2）設點D為線段AB上的一個動點，過D作x軸的垂線，垂足為點H．在DH的右側(cè)作等邊△DHG．將過拋物線頂點M的直線記為l，設l與x軸交于點N．
①如圖1，當動點D的坐標為（1，2）時，若直線l過△DHG的頂點G．求此時點N的橫坐標是多少？
②若直線l與△DHG的邊DG相交，試求點N橫坐標的取值范圍．

Answer 1

解：（1）∵點A（2，4）在拋物線上，
∴把點A坐標代入y=a（x+1）²-5得a=1，
∴拋物線C₁的解析式為y=x²+2x-4，
設B（-2，b），
∴b=-4，
∴B（-2，-4）；

（2）①如圖
∵M（1，5），D（1，2），且DH⊥x軸，
∴點M在DH上，MH=5，
過點G作GE⊥DH，垂足為E，
由△DHG是正三角形，可得EG=，
EH=1，
∴ME=4，
設N（x，0），則NH=x-1，
由△MEG∽△MHN，得，
∴=，
∴x=+1，
∴點N的橫坐標為+1，
②當點D移到與點A重合時，如備用圖1
直線l與DG交于點G，此時點N的橫坐標最大；
過點G，M作x軸的垂線，垂足分別為點Q，F(xiàn)，
設N（x，0），
∵A（2，4），即AH=4，且△AGH為等邊三角形，
∴∠AHG=60°，HG=AH=4，
∴∠GHQ=30°，又∠GQH=90°，
∴GQ=HG=2，HQ==2，
∴OQ=OH+HQ=2+2，
∴G（2+2，2），
∴NQ=x-2-2，NF=x-1，GQ=2，MF=5，
∵△NGQ∽△NMF，
∴，
∴，
∴x=，
當點D移到與點B重合時，如備用圖2
直線l與DG交于點D，即點B，
此時點N的橫坐標最��；
∵B（-2，-4），
∴H（-2，0），
設N（x，0），
∵△BHN∽△MFN，
∴，
∴，
∴x=-，
∴點N橫坐標的范圍為-≤x≤且x≠0．
分析：（1）由于拋物線經(jīng)過A、B兩點，將A點坐標代入拋物線中，即可求得待定系數(shù)的值，進而可求出B點的坐標．
（2）①已知點D的坐標，即可求得正△DGH的邊長，過G作GE⊥DH于E，易求得DE、EH、EG的長；根據(jù)（1）題所求得拋物線的解析式，即可求出點M的坐標，也就能得到ME、MH的長，易證△MEG∽△MHN，根據(jù)相似三角形所得比例線段，即可求得N點的橫坐標．
②求點N橫坐標的取值范圍，需考慮N點橫坐標最大、最小兩種情況：
①當點D、A重合，且直線l經(jīng)過點G時，N點的橫坐標最大；解法可參照（2）的思路，過點G作GQ⊥x軸于Q，過點M作MF⊥x軸于F，設出點N的橫坐標，然后分別表示出NQ、NF的長，通過證△NQG∽△NFM，根據(jù)所得比例線段，即可求得此時N點的橫坐標；
②當點D、B重合，直線l過點D時，N點的橫坐標最小，解法同①．
點評：此題是二次函數(shù)的綜合題，主要考查二次函數(shù)解析式的確定、等邊三角形的性質(zhì)以及相似三角形的判定和性質(zhì)；在解答（2）題時，關鍵是正確地作圖，構(gòu)造出與所求相關的相似三角形，然后利用相似三角形的性質(zhì)來求解．