Question

如圖1，拋物線C₁：y=ax²+bx+2與直線AB：y=x+交于x軸上的一點A，和另一點B（3，n）．

（1）求拋物線C₁的解析式；
（2）點P是拋物線C₁上的一個動點（點P在A，B兩點之間，但不包括A，B兩點），PM⊥AB于點M，PN∥y軸交AB于點N，在點P的運動過程中，存在某一位置，使得△PMN的周長最大，求此時P點的坐標，并求△PMN周長的最大值；
（3）如圖2，將拋物線C₁繞頂點旋轉180°后，再作適當平移得到拋物線C₂，已知拋物線C₂的頂點E在第四象限的拋物線C₁上，且拋物線C₂與拋物線C₁交于點D，過D點作x軸的平行線交拋物線C₂于點F，過E點作x軸的平行線交拋物線C₁于點G，是否存在這樣的拋物線C₂，使得四邊形DFEG為菱形？若存在，請求E點的橫坐標；若不存在請說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）把點A（-1，0）、B（3，2）代入拋物線y=ax²+bx+2求出a、b的值，故可得出拋物線的解析式；
（2）設AB交y軸于D，故可得出D點坐標，由此可得出OA，OD，AD的長，進而求出△AOD的周長，再根據PN∥y軸，可知∠PNM=∠CDN=∠ADO，由相似三角形的判定定理得出Rt△ADO∽Rt△PNM，故可得出=，用PN表示出△PMN的周長，故可得出當PN取最大值時，C_△PNM取最大值，設出PN兩點的坐標，根據m的取值范圍即可得出結論；
（3）設E（n，t），由題意得出拋物線C₁，C₂的解析式，再根據E在拋物線C₁上可得出t的表達式，由四邊形DFEG為菱形可知DF=FE=EG=DG，連接ED，由拋物線的對稱性可知，ED=EF，故△DEG與△DEF均為正三角形，故D為拋物線C₁的頂點，求出D點坐標，由DF∥x軸，且D、F關于直線x=n對稱可得出DF的長，再根據△DEF為正三角形即可得出n的值，進而求出t的值，故可得出E點坐標．
解答：解：（1）∵A（-1，0）、B（3，2）在拋物線y=ax²+bx+2上，
∴，
解得：，
∴拋物線的解析式為y=-x+x+2；

（2）∵設AB交y軸于D，則D（0，），
∴OA=1，OD=，AD=，
∴C_△AOD=，
∵PN∥y軸，
∴∠PNM=∠CDN=∠ADO，
∴Rt△ADO∽Rt△PNM．
∴==．
∴C_△PNM=×PN=PN．
∴當PN取最大值時，C_△PNM取最大值．
設P（m，-m，+m+2）N（m，m+）．則PN=-m+m+2-（m+）=-m+m+．
∵-1＜m＜3．
∴當m=1時，PN取最大值．
∴△PNM周長的最大值為×2=．此時P（1，3）；

（3）設E（n，t），由題意得：拋物線C₁為：y=-（x-）+，C₂為：y=（x-n）+t．
∵E在拋物線C₁上，
∴t=-（n-）+．
∵四邊形DFEG為菱形．
∴DF=FE=EG=DG，
連接ED，由拋物線的對稱性可知，ED=EF．
∴△DEG與△DEF均為正三角形．
∴D為拋物線C₁的頂點．
∴D（，）．
∵DF∥x軸，且D、F關于直線x=n對稱．
∴DF=2（n-）．
∵DEF為正三角形．
∴-[-（n-）²+]=×2（n-），
解得：n=．
∴t=-．
∴存在點E，坐標為E（，-）．
點評：本題考查的是二次函數綜合題，涉及到用待定系數法求二次函數的解析式、菱形的性質、等邊三角形的判定與性質等相關知識，難度較大．