Question

已知拋物線y=-x²+2mx-m²-m+3
（1）證明拋物線頂點(diǎn)一定在直線y=-x+3上；
（2）若拋物線與x軸交于M、N兩點(diǎn)，當(dāng)OM•ON=3，且OM≠ON時(shí)，求拋物線的解析式；
（3）若（2）中所求拋物線頂點(diǎn)為C，與y軸交點(diǎn)在原點(diǎn)上方，拋物線的對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)B，直線y=-x+3與x軸交于點(diǎn)A．點(diǎn)P為拋物線對(duì)稱軸上一動(dòng)點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)P作PD⊥AC，垂足D在線段AC上．試問(wèn)：是否存在點(diǎn)P，使S_△PAD=S_△ABC？若存在，求出點(diǎn)P的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

解：（1）y=-x²+2mx-m²-m+3=-（x-m）²-m+3，
∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為（m，-m+3），
∴頂點(diǎn)在直線y=-x+3上．

（2）∵拋物線與x軸交于M、N兩點(diǎn)，
∴△＞0，
即：（2m）²-4（m²+m-3）＞0，
解得：m＜3，
∵OM•ON=3，
∴m²+m-3=±3，
當(dāng)m²+m-3=-3時(shí)，m²+m=0，
∴m=0，m=-1，
∴當(dāng)m=0時(shí)，y₁=-x²+3（與OM≠ON矛盾，舍），
∴m=-1，y₁=-x²-2x+3，
當(dāng)m²+m-3=3時(shí)，m²+m-6=0，
∴m=2，m=-3，
∴y₂=-x²+4x-3，y₃=-x²-6x-3．

（3）∵拋物線與y軸交點(diǎn)在原點(diǎn)的上方
∴y=-x²-2x+3，
∴C（-1，4），B（-1，0），
∵直線y=-x+3與x軸交于點(diǎn)A，
∴A（3，0），
∵BA=BC，
∴∠PCD=45°，
∴設(shè)PD=DC=x，
則PC=x，AD=4-x，
∵S_△PAD=S_△ABC，
∴（4-x）•x=××4×4，x²-4x+4=0；
解得：x=2±2；
當(dāng)x=2+2時(shí)，PC=x=4+2，
∴4-y_P=4+2，
∴y_P=-2，
∴P（-1，-2），
當(dāng)x=2-2時(shí)，PC=4-2，
∴y_P=2，
∴P（-1，2），
∴P（-1，2）或P（-1，-2）．
分析：（1）先根據(jù)拋物線的解析式，用配方法得出拋物線頂點(diǎn)的表達(dá)式，然后代入直線y=-x+3中即可得出所證的結(jié)論．
（2）已知：OM•ON=3，根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系可知：方程0=-x²+2mx-m²-m+3中，m²-m+3=±3，據(jù)此可求出m的值，然后可根據(jù)OM≠ON和方程的△＞0將不合題意的m值舍去，由此可求出拋物線的解析式．
（3）可先根據(jù)拋物線和直線AC的解析式求出A、C點(diǎn)的坐標(biāo)．進(jìn)而可求出AC的長(zhǎng)．可先設(shè)PD的長(zhǎng)為x，那么可用x表示出CD，AD的長(zhǎng)，進(jìn)而可表示出△APD的面積，根據(jù)S_△PAD=S_△ABC，即可得出x的值，也就能求出CD、PD的長(zhǎng)，進(jìn)而可求出CP的長(zhǎng)，也就不難得出P點(diǎn)的坐標(biāo)了．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了二次函數(shù)與一元二次方程的關(guān)系，一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系，二次函數(shù)解析式的確定，圖形面積的求法等知識(shí)點(diǎn)．考查學(xué)生數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法．