已知抛物线 $y=\dfrac 14x^2$ 和 $y=-\dfrac{1}{16}x^2+5$ 所围成的封闭曲线如图所示,给定 $A(0,a)$,若在此时封闭曲线上恰有三对不同的点,满足每一对点关于点 $A$ 对称,求实数 $a$ 的取值范围.

【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
$\left(\dfrac 52,4\right)$
【解析】
首先,在同支抛物线上恰好存在一对关于 $y$ 轴对称的点满足要求;另两对点必然是分别在两支抛物线上的,且另两对点分别关于 $y$ 轴对称,于是设 $M\left(m,\dfrac 14m^2\right)$ 为抛物线 $y=\dfrac 14x^2$ 上一点,且 $m\in(-4,0)$,它关于 $A$ 的对称点 $N\left(-m,2a-\dfrac 14m^2\right)$ 在抛物线 $y=-\dfrac 1{16}x^2+5$ 上,所以有$$2a-\dfrac 14m^2=-\dfrac 1{16}m^2+5,$$于是有$$a=\dfrac 3{32}m^2+\dfrac 52,m\in(-4,0),$$所以 $a$ 的取值范围为 $\left(\dfrac 52,4\right)$.
答案
解析
备注