抛物线y=-x2+bx+c经过点A、B、C,已知A(-1,0),C(0,3).
(1)如图,P为线段BC上一点,过点P作y轴平行线,交抛物线于点D,当△BDC的面积最大时,点P的坐标为______;
(2)抛物线顶点为E,EF⊥x轴于F点,M(m,0)是x轴上一动点,N是线段EF上一点,若∠MNC=90°,实数m的变化范围是______.
网友回答
解:(1)∵抛物线y=-x2+bx+c经过点A(-1,0),C(0,3),
∴,
解得,
∴y=-x2+2x+3,
令y=0,则-x2+2x+3=0,
解得x1=-1,x2=3,
∴点B的坐标为(3,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
则,
解得,
所以,直线BC的解析式为y=-x+3,
过点D作BC的平行直线,设解析式为y=-x+d,
联立,
消掉y得,-x2+2x+3=-x+d,
整理得,x2-3x-3+d=0,
当△=0时,方程有两个相等的实数根,此时点D到BC的距离最大,△BDC的面积最大,
所以,x=-=,
∵PD∥y轴,
∴点P的横坐标为,
此时y=-+3=,
∴点P的坐标为(,);
(2)∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴抛物线顶点E的坐标为(1,4),
过点C作CG⊥EF,则CG=1,
①点N在EG上时,点N与点E重合时,点M的横坐标最大,
∵点C(0,3),E(1,4),
∴GE=1,
∴∠CEG=45°,
∵∠MNC=90°,
∴∠MEF=90°-45°=45°,
∴MF=EF=4,
∴OM=4+1=5,
∴点M的坐标为(5,0),
即m的最大值为5,
②点N在线段GF上时,设GN=x,则NF=3-x,
∵∠MNC=90°,
∴∠CNG+∠MNF=90°,
又∵∠CNG+∠NCG=90°,
∴∠NCG=∠MNF,
∴Rt△NCG∽△MNF,
∴=,
即=,
整理得,MF=-x2+3x=-(x-)2+,
所以,当x=时,MF有最大值,
MO=MF-OF=-1=,
所以,点M的坐标为(-,0),
所以,m的最小值为-,
因此,实数m的变化范围为-≤m≤5.
故