字典翻译 问答 小学 数学 【已知抛物线y=x2+1(如图所示).(1)填空:抛物线的顶点坐标是(______,______),对称轴是______;(2)已知y轴上一点A(0,2),点P在抛物线上,过点P作PB⊥x轴,垂足为B.若△PAB是等边三】
问题标题:
【已知抛物线y=x2+1(如图所示).(1)填空:抛物线的顶点坐标是(______,______),对称轴是______;(2)已知y轴上一点A(0,2),点P在抛物线上,过点P作PB⊥x轴,垂足为B.若△PAB是等边三】
问题描述:

已知抛物线y=x2+1(如图所示).

(1)填空:抛物线的顶点坐标是(______,______),对称轴是______;

(2)已知y轴上一点A(0,2),点P在抛物线上,过点P作PB⊥x轴,垂足为B.若△PAB是等边三角形,求点P的坐标;

(3)在(2)的条件下,点M在直线AP上.在平面内是否存在点N,使四边形OAMN为菱形?若存在,直接写出所有满足条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.

吕文先回答:
  (1)根据函数的解析式直接写出其顶点坐标和对称轴即可;   (2)根据等边三角形的性质求得PB=4,将PB=4代入函数的解析式后求得x的值即可作为P点的横坐标,代入解析式即可求得P点的纵坐标;   (3)首先求得直线AP的解析式,然后设出点M的坐标,利用勾股定理表示出有关AP的长即可得到有关M点的横坐标的方程,求得M的横坐标后即可求得其纵坐标,   【解析】   (1)顶点坐标是(0,1),对称轴是y轴(或x=O).   (2)∵△PAB是等边三角形,   ∴∠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).       根据抛物线的对称性,得P2(-2,4).    (3)∵点A的坐标为(0,2),点P的坐标为(2,4)   ∴设线段AP所在直线的解析式为y=kx+b   ∴   解得:   ∴解析式为:y=x+2   设存在点N使得OAMN是菱形,   ∵点M在直线AP上,   ∴设点M的坐标为:(m,m+2)   如图,作MQ⊥y轴于点Q,则MQ=m,AQ=OQ-OA=m+2-2=m   ∵四边形OAMN为菱形,   ∴AM=AO=2,   ∴在直角三角形AMQ中,AQ2+MQ2=AM2,   即:m2+(m)2=22   解得:m=±   代入直线AP的解析式求得y=3或1,   当P点在抛物线的右支上时,分为两种情况:   当N在右图1位置时,   ∵OA=MN,   ∴MN=2,   又∵M点坐标为(,3),   ∴N点坐标为(,1),即N1坐标为(,1).   当N在右图2位置时,   ∵MN=OA=2,M点坐标为(-,1),   ∴N点坐标为(-,-1),即N2坐标为(-,-1).   当P点在抛物线的左支上时,分为两种情况:   第一种是当点M在线段PA上时(PA内部)我们求出N点坐标为(-,1);   第二种是当M点在PA的延长线上时(在第一象限)我们求出N点坐标为(,-1)   ∴存在N1(,1),N2(-,-1)N3(-,1),N4(,-1)使得四边形OAMN是菱形.
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