题目内容
【题目】如图1,已知抛物线y=﹣x2+2x+c与x轴交于A、B两点,其中点A(﹣1,0),抛物线与y轴交于点C,顶点为D.
(1)如图2,直线l是抛物线的对称轴,点P是直线l上一动点,是否存在点P,使△PBC是直角三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.
(2)如图3,连接BC,点M是直线BC上方的抛物线上的一个动点,当△MBC的面积最大时,求△MBC的面积的最大值;点N是线段BC上的一点,求MN+BN的最小值.
【答案】(1)存在,点P的坐标为:(1,4)或(1,﹣2)或(1,)或(1,);(2)
【解析】
(1)函数的对称轴x=﹣=1,则点B(3,0),即可求解;
(2)分PB为斜边、PC为斜边、BC为斜边三种情况,分别求解即可;
(3)△MBC的面积S=×MN′×OB=(﹣x2+2x+3+x﹣3)=(﹣x2+3x)=﹣3x2+x,﹣3<0,故S有最大值为,此时点M(,);HN′=BN′,MN+BN最小值=MN′+N′H=MH,即点N′为所求的点N,即可求解.
(1)函数的对称轴x=﹣=1,则点B(3,0),
则抛物线的表达式为:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣x2+2x+3;
存在,理由:
设:点P(1,m),
则PB2=m2+4,PC2=(m﹣3)2+1,BC2=18,
①当PB为斜边时,则m2+4=(m﹣3)2+1+18,解得:m=4;
②当PC为斜边时,同理可得:m=﹣2;
③当BC为斜边时,同理可得:m=;
故点P的坐标为:(1,4)或(1,﹣2)或(1,)或(1,);
(2)过点M作MN⊥x轴于点H,交BC于点N′,
将点B、C的坐标代入一次函数表达式并解得:
直线BC的表达式为:y=﹣x+3,则∠CBA=45°,
设点M(x,﹣x2+2x+3),则点N′(x,﹣x+3),
△MBC的面积S=×MN′×OB=(﹣x2+2x+3+x﹣3)=(﹣x2+3x)=﹣3x2+x,
∵﹣3<0,故S有最大值为,此时点M(,);
HN′=BN′,
MN+BN最小值=MN′+N′H=MH,即点N′为所求的点N,
故MN+BN最小值为=MH=yM=.