Question

如图，已知抛物线y=-

1

4

x2-1．
（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，使以点O、点A、点M、点N为顶点的四边形为菱形？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．

Answer 1

考点：二次函数综合题

专题：

分析：（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，

解答：解：（1）由y=-

1

4

x2-1可知：
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，
把y=-4代入y=-

1

4

x²-1，
得  x=±2

3

，
∴P₁（2

3

，-4），P₂（-2

3

，-4）．  

（3）∵点A的坐标为（0，-2），点P的坐标为（2

3

，-4），
∴设线段AP所在直线的解析式为y=kx+b，
∴

b=-2 2 3 k+b=-4

解得：

k=- 3 3 b=-2

∴解析式为：y=-

3

3

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，-

3

3

m-2），
如图1，作MQ⊥y轴于点Q，则MQ=m，AQ=OQ-OA=

3

3

m+2-2=

3

3

m，

∵四边形OAMN为菱形，
∴AM=AO=2，
∴在直角三角形AMQ中，AQ²+MQ²=AM²，
即：m²+（

3

3

m）²=2²，
解得：m=±

3

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2位置时，
∵OA=MN，
∴MN=2，
又∵M点坐标为（

3

，-3），
∴N点坐标为（

3

，-1），即N₁坐标为（

3

，-1）．

当N在右图2位置时，
∵MN=OA=2，M点坐标为（-

3

，-1），
∴N点坐标为（-

3

，1），即N₂坐标为（-

3

，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（-

3

，-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（

3

，1）；
∴存在N₁（

3

，-1），N₂（-

3

，1）N₃（-

3

，-1），N₄（

3

，1）使得四边形OAMN是菱形；

点评：本题考查了二次函数的应用，解题的关键是仔细读题，并能正确的将点的坐标转化为线段的长，本题中所涉及的存在型问题更是近几年中考的热点问题．