(2011湖南衡阳)已知抛物线.(1)试说明:无论m为何实数,该抛物线与x轴总有两个不同的交点;(2)如图,当该抛物线的对称轴为直线x=3时,抛物线的顶点为点C.直线y=x-1与抛物线交于点A、B,并与它的对称轴交于点D.①抛物线上是否存在一点P,使得四边形ACPD是正方形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;②平移直线CD,交直线AB于点M,交抛物线于点N.通过怎样的平移,能使得以C、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形.

答案

解:(1)∵
∵不管m为何实数,总有,∴>0,
∴无论m为何实数,该抛物线与x轴总有两个不同的交点.
(2)抛物线的对称轴为直线x=3,∴m=3,
∴抛物线的解析式为,顶点C坐标为(3,-2)
解方程组,解得
所以A的坐标为(1,0)、B的坐标为(7,6),
∵x=3时y=x-1=3-1=2,
∴D的坐标为(3,2)
设抛物线的对称轴与x轴的交点为E,则E的坐标为(3,0),
所以AE=DE=CE=2
①假设抛物线上存在一点P使得四边形ACPD是正方形,则AP、CD互相垂直平分且相等,于是P点坐标即为抛物线与x轴的交点(5,0),
故抛物线上存在一点P(5,0)使得四边形ACPD是正方形,如下图:

②(Ⅰ)设直线CD向右平移n个单位(n>0)可使得C、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形,则直线CD的解析式为x=3+n,直线CD与直线y=x-1交于点M(3+n,2+n),又∵D的坐标为(3,2),C坐标为(3,-2),∴D通过向下平移4个单位得到C.∵C、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形,∴四边形CDMN是平行四边形或四边形CDNM是平行四边形.
(i)当四边形CDMN是平行四边形,∴M向下平移4个单位得N,∴N坐标为(3+n,n-2)
又N在抛物线上,∴
解得n1=0(不合题意,舍去),n2=2,
(ii)当四边形CDNM是平行四边形,∴M向上平移4个单位得N,∴N坐标为(3+n,n+6)
又N在抛物线上,∴
解得n1=(不合题意,舍去),n2=
(Ⅱ)设直线CD向左平移n个单位(n>0)可使得C、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形,则直线CD的解析式为x=3-n,直线CD与直线y=x-1交于点M(3-n,2-n),又∵D的坐标为(3,2),C坐标为(3,-2),∴D通过向下平移4个单位得到C.∵C、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形,∴四边形CDMN是平行四边形或四边形CDNM是平行四边形.
(i)当四边形CDMN是平行四边形,∴M向下平移4个单位得N,∴N坐标为(3-n,-2-n),
又N在抛物线上,∴
解得n1=0(不合题意,舍去),n2=-2(不合题意,舍去),
(ii)当四边形CDNM是平行四边形,∴M向上平移4个单位得N,∴N坐标为(3-n,6-n),
又N在抛物线上,∴
解得n1=,n2=(不合题意,舍去),
综上所述,直线CD向右平移2或()个单位或向左平移()个单位,可使得C、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形.

知识点:二次函数-平行四边形的存在性  

解题思路

易错点

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