已知抛物线 $y=-x^2+mx-n$ 的对称轴为 $x=-2$,且与 $x$ 轴只有一个交点.
【难度】
【出处】
【标注】
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    代几综合
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    等腰三角形的存在性
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    等腰三角形的存在性
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    代几综合
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    等腰三角形的存在性
  1. 求 $m,n$ 的值;
    标注
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      等腰三角形的存在性
    答案
    $m=-4$,$n=4$
    解析
    由抛物线的对称轴为 $x=-2$,可得 $m=-4$.
    因为抛物线与 $x$ 轴只有一个交点,
    所以 $\Delta =m^2-4n=0$,
    从而 $n=4$.
  2. 把抛物线沿 $x$ 轴翻折,再向右平移 $2$ 个单位,向下平移 $1$ 个单位,得到新的抛物线 $C$,求新抛物线 $C$ 的解析式;
    标注
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      等腰三角形的存在性
    答案
    抛物线 $C$ 的解析式为 $y=x^2-1$
    解析
    原抛物线的解析式为 $y=-x^2-4x-4=-\left(x+2\right)^2$,
    所以抛物线 $C$ 的解析式为 $y=x^2-1$.
  3. 已知 $P$ 是 $y$ 轴上的一动点,点 $B$ 的坐标为 $\left(0,1\right)$,问:在抛物线 $C$ 上是否存在点 $D$,使 $\triangle BPD$ 为等边三角形?若存在,请求出 $D$ 的坐标;若不存在,请说明理由.
    标注
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      等腰三角形的存在性
    答案
    存在,点 $D$ 的坐标为 $\left(\sqrt 3,2\right),\left(-\sqrt 3,2\right),\left(\dfrac {2\sqrt 3}3,\dfrac 13\right),\left(-\dfrac {2\sqrt 3}3,\dfrac 13\right)$
    解析
    假设点 $D$ 存在,设 $D\left(d,d^2-1\right)$.如图,作 $DH\perp y$ 轴于点 $H$,则 $DH^2=d^2$,$BH^2=\left(d^2-2\right)^2$.
    若 $\triangle DHB$ 是等边三角形,则有 $\dfrac {DH}{BH}=\sqrt 3$,
    即 $d^2=3\left(d^2-2\right)^2$,
    解得 $d_1=\pm {\sqrt 3}$,$d_2=\pm {\dfrac {2\sqrt 3}{3}}$.
    所以满足条件的点 $D$ 的坐标为 $\left(\sqrt 3,2\right),\left(-\sqrt 3,2\right),\left(\dfrac {2\sqrt 3}3,\dfrac 13\right),\left(-\dfrac {2\sqrt 3}3,\dfrac 13\right)$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2 问题3 答案3 解析3 备注3
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