Question

如圖，已知與x軸交于點A（1，0）和B（5，0）的拋物線l₁的頂點為C（3，4），拋物線l₂與l₁關(guān)于x軸對稱，頂點為C′．
（1）求拋物線l₂的函數(shù)關(guān)系式；
（2）已知原點O，定D（0，4），l₂上的點P與l₁上的P′始終關(guān)于x軸對稱，則當(dāng)點P運動到何處時，以點D、O、P、P′為頂點的四邊形是平行四邊形？
（3）設(shè)l₂上的點M、N分別與l₁上的點M′、N′始終關(guān)于x軸對稱．是否存在點M、N（M在N的左側(cè)），使四邊形MNN?M?是正方形？若存在，求出點M的坐標(biāo)；若不存在，說明理由．

Answer 1

解：（1）由題意知點C′的坐標(biāo)為（3，-4）．
設(shè)l₂的函數(shù)關(guān)系式為y=a（x-3）²-4．
又因為點A（1，0）在拋物線y=a（x-3）²-4上，
a（1-3）²-4=0，解得a=1．
∴拋物線l₂的函數(shù)關(guān)系式為y=（x-3）²-4
（或y=x²-6x+5）．

（2）∵P與P′始終關(guān)于x軸對稱，
∴PP′與y軸平行．
設(shè)點P橫坐標(biāo)為m，則其縱坐標(biāo)為m²-6m+5，
∵OD=4，
∴2|m²-6m+5|=4，即m²-6m+5=±2．
當(dāng)m²-6m+5=2時，解得m=3±．
當(dāng)m²-6m+5=-2時，解得m=3±．
∴當(dāng)點P運動到（3-，2）或（3+，2）或到（3-，-2）或（3+，-2）時，PP′∥OD且PP′=OD，
以點為D、O、P、P′頂點的四邊形是平行四邊形．

（3）存在滿足條件的點M、N．由拋物線的對稱性可知，點M、N關(guān)于直線x=3對稱．
設(shè)M（x₀，y₀），則正方形MNN′M′的邊長為2|y₀|．
∵點M在l₂上，
∴y₀=（3-|y₀|-3）²-4，
解得y₀=．
∴x₀=3-|y₀|=或
∴點M的坐標(biāo)為（，）或（，）．
分析：（1）先求出C′點坐標(biāo)，將A、B兩點坐標(biāo)代入y=a（x-3）²-4即可求得拋物線l₂的函數(shù)關(guān)系式；
（2）由題意可知PP′與y軸平行，令2|m²-6m+5|=4解方程，求得m的值，便可求出滿足題意得P點坐標(biāo)；
（3）由題意可知點M、N關(guān)于直線x=3對稱，正方形MNN′M′的邊長為2|y₀|，解方程求出y₀即可求出相應(yīng)的點M的坐標(biāo)．
點評：本題是二次函數(shù)的綜合題，其中涉及到的知識點有拋物線的公式的求法和平行四邊形和正方形的性質(zhì)等知識點，是各地中考的熱點和難點，解題時注意數(shù)形結(jié)合和分類討論等數(shù)學(xué)思想的運用，同學(xué)們要加強訓(xùn)練，屬于中檔題．