Question

如圖，拋物線y=x²-2x+a（a＜0）與y軸相交于點(diǎn)A，頂點(diǎn)為M直線分別與x軸、y軸相交于B、C兩點(diǎn)，并且與直線AM相交于點(diǎn)N．
（1）填空：試用含a的代數(shù)式分別表示點(diǎn)M與N的坐標(biāo)，則M______，N______；
（2）若點(diǎn)N關(guān)于y軸的對稱點(diǎn)N′恰好落在拋物線上，求此時(shí)拋物線的解析式；
（3）在拋物線y=x²-2x+a（a＜0）上是否存在點(diǎn)P．使得以P、A、C、N為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形？若存在，求出P點(diǎn)的坐標(biāo)；若不存在，試說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知了拋物線的解析式，不難用公式法求出M的坐標(biāo)為（1，a-1）．由于拋物線過A點(diǎn)，因此A的坐標(biāo)是（0，a）．根據(jù)A，M的坐標(biāo)，用待定系數(shù)法可得出直線AM的解析式為y=-x+a．直線AM和y=x-a聯(lián)立方程組即可求出N的坐標(biāo)為（a，-a）．
（2）根據(jù)折疊的性質(zhì)不難得出N與N′正好關(guān)于y軸對稱，因此N′的坐標(biāo)為（-a，-a）．由于N′在拋物線上，因此將N′的坐標(biāo)代入拋物線的解析式中即可得出a的值．
（3）本題可分兩種情況進(jìn)行討論：
①當(dāng)P在y軸左側(cè)時(shí)，如果使以P，N，A，C為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形，那么P需要滿足的條件是PN平行且相等于AC，也就是說，如果N點(diǎn)向上平移AC個(gè)單位即-2a后得到的點(diǎn)就是P點(diǎn)．然后將此時(shí)P的坐標(biāo)代入拋物線中，如果沒有解說明不存在這樣的點(diǎn)P，如果能求出a的值，那么即可求出此時(shí)P的坐標(biāo)．
②當(dāng)P在y軸右側(cè)時(shí)，P需要滿足的條件是PN與AC應(yīng)互相平分（平行四邊形的對角線互相平分），那么NP必過原點(diǎn)，且關(guān)于原點(diǎn)對稱．那么可得出此時(shí)P的坐標(biāo)，然后代入拋物線的解析式中按①的方法求解即可．
解答：解：（1）∵y=x²-2x+a=（x-1）²-1+a，
∴頂點(diǎn)M的坐標(biāo)為；（1，a-1），
由于拋物線過A點(diǎn)，因此A的坐標(biāo)是（0，a）．
設(shè)直線AM的解析式為y=kx+b，
則，
解得：，
則直線AM的解析式為：y=-x+a．
直線AM和y=x-a聯(lián)立方程組，
，
解得：，
即可求出N的坐標(biāo)為（a，-a）．

（2）∵由題意得點(diǎn)N與點(diǎn)N′關(guān)于y軸對稱，
∴N′（-a，-a）．
將N′的坐標(biāo)代入y=x²-2x+a得：
-a=a²+a+a，
∴a₁=0（不合題意，舍去），a₂=-．
∴此時(shí)拋物線的解析式為：y=x²-2x-；

（3）存在，理由如下：
當(dāng)點(diǎn)P在y軸的左側(cè)時(shí)，若四邊形ACPN是平行四邊形，則PN平行且等于AC，
由A（0，a），C（0，-a），得AC=-2a，
則把N向上平移-2a個(gè)單位得到P，坐標(biāo)為（a，-a），代入拋物線的解析式，
得：-a=a²-a+a，
解得a₁=0（不舍題意，舍去），a₂=-，
則P（-，）；
當(dāng)點(diǎn)P在y軸的右側(cè)時(shí)，若四邊形APCN是平行四邊形，則AC與PN互相平分，
由A（0，a），C（0，-a），則OA=OC，OP=ON．
則P與N關(guān)于原點(diǎn)對稱，
則P（-a，a）；
將P點(diǎn)坐標(biāo)代入拋物線解析式得：a=a²+a+a，
解得a₁=0（不合題意，舍去），a₂=-，
則P（，-）．
故存在這樣的點(diǎn)P₁（-，）或P₂（，-），能使得以P，A，C，N為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形．
故答案為：（1，a-1），（a，-a）．
點(diǎn)評：本題主要考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式、平行四邊形的性質(zhì)等重要知識(shí)點(diǎn)，綜合性強(qiáng)，能力要求較高．考查學(xué)生分類討論，數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法．