题目内容
【题目】如图,已知抛物线与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是第一象限内抛物线上的一个动点(与点C、B不重合),过点D作DF⊥x轴于点F,交直线BC于点E,连接BD、CD.设点D的横坐标为m,△BCD的面积为S.求S关于m的函数解析式及自变量m的取值范围,并求出S的最大值;
(3)已知M为抛物线对称轴上一动点,若△MBC是以BC为直角边的直角三角形,请直接写出点M的坐标.
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3 (2); (3)(1,﹣2),(1,4)
【解析】
(1)抛物线解析式为y=a(x+1)(x3)=a(x22x3),将点C坐标代入即可求解;
(2)先求出直线BC的解析式,设D(m,﹣m2+2m+3),E(m,﹣m+3),得到DE=(﹣m2+2m+3)﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,再利用,即可求解;
(3)分MC是斜边、MB是斜边两种情况,分别求解即可.
解:(1)抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3)=a(x22x3),
将点C坐标代入,得
-3a=3,解得:a=-1,
抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)设直线BC的函数解析式为y=kx+b,
∵直线BC过点B(3,0),C(0,3),
∴,解得,
∴y=﹣x+3,
设D(m,﹣m2+2m+3),E(m,﹣m+3),
∴DE=(﹣m2+2m+3)﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,
∴,
∵,
∴当时,S有最大值,最大值;
(3)抛物线y=﹣x2+2x+3的对称轴为直线x=1
设点M(1,m),
则MB2=m2+4,MC2=1+(m﹣3)2,BC2=18;
①当MC是斜边时,
1+(m﹣3)2=m2+4+18;
解得:m=﹣2;
②当MB是斜边时,
同理可得:m=4,
故点M的坐标为:(1,﹣2),(1,4).