Question

如图所示，抛物线y=-x²+2x+3与x轴交于A、B两点，直线BD的函数表达式为y=-

3

x+3

3

，抛物线的对称轴l与直线BD交于点C、与x轴交于点E．
（1）求A、B、C三个点的坐标；
（2）点P为线段AB上的一个动点（与点A、点B不重合），以点A为圆心、以AP为半径的圆弧与线段AC交于点M，以点B为圆心、以BP为半径的圆弧与线段BC交于点N，分别连接AN、BM、MN．
①求证：AN=BM；
②在点P运动的过程中，四边形AMNB的面积有最大值还是有最小值？并求出该最大值或最小值．

Answer 1

（1）令-x²+2x+3=0，
解得：x₁=-1，x₂=3，
∴A（-1，0），B（3，0）（2分）
∵y=-x²+2x+3=-（x-1）²+4，
∴抛物线的对称轴为直线x=1，
将x=1代入y=-

3

x+3

3

，
得y=2

3

，
∴C（1，2

3

）；（3分）

（2）①在Rt△ACE中，tan∠CAE=

CE

AE

=

3

，
∴∠CAE=60°，
由抛物线的对称性可知l是线段AB的垂直平分线，
∴AC=BC，
∴△ABC为等边三角形，（4分）
∴AB=BC=AC=4，∠ABC=∠ACB=60°，
又∵AM=AP，BN=BP，
∴BN=CM，
∵在△ABN与△BCM中，

AB=BC ∠ABN=∠BCM BN=CM

，
∴△ABN≌△BCM（SAS），
∴AN=BM；（5分）
②四边形AMNB的面积有最小值．（6分）
设AP=m，四边形AMNB的面积为S，
由①可知AB=BC=4，BN=CM=BP，S_△ABC=

1

2

×4×4×

3

2

=4

3

，
∴CM=BN=BP=4-m，CN=m，
过M作MF⊥BC，垂足为F
则MF=MC•sin60°=

3

2

(4-m)，
∴S_△CMN=

1

2

CN•MF=

1

2

m•

3

2

(4-m)=-

3

4

m2+

3

m，（7分）
∴S=S_△ABC-S_△CMN
=4

3

-（-

3

4

m2+

3

m）
=

3

4

(m-2)2+3

3

（8分）
∴m=2时，S取得最小值3

3

．（9分）