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,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;

发布时间:2020-08-10 05:08:39

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,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.

网友回答

解:(1)令-x2+2x+3=0,
解得:x1=-1,x2=3,
∴A(-1,0),B(3,0)
∵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,
得y=2,
∴C(1,2);

(2)①在Rt△ACE中,tan∠CAE=,
∴∠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,
∴AB=BC=AC=4,∠ABC=∠ACB=60°,
又∵AM=AP,BN=BP,
∴BN=CM,
∵在△ABN与△BCM中,

∴△ABN≌△BCM(SAS),
∴AN=BM;
②四边形AMNB的面积有最小值.
设AP=m,四边形AMNB的面积为S,
由①可知AB=BC=4,BN=CM=BP,S△ABC=×42=,
∴CM=BN=BP=4-m,CN=m,
过M作MF⊥BC,垂足为F
则MF=MC?sin60°=,
∴S△CMN==?=,
∴S=S△ABC-S△CMN
=-()
=
∴m=2时,S取得最小值3.
解析分析:(1)抛物线的解析式中,令y=0,即可求出A、B点的坐标;联立抛物线的对称轴方程及直线BD的解析式即可求出C点的坐标;
(2)①求简单的线段相等,可证线段所在的三角形全等,即证△ABN≌△BCM即可;
②由图知:四边形AMNB的面积为△ABC与△CMN的面积差,等边△ABC的面积易求得,关键是求△CMN的面积;过M作MF⊥CN于F,设AP=AM=m,则可用m表示出CM、BN、CN的长,进而可在Rt△MFC中,根据∠ACB的正弦值求出MF的表达式,由此可得到△CMN的面积,即可求得关于四边形AMNB的面积和m的函数关系式,即可根据函数的性质求出四边形AMNB的最大或最小值.

点评:此题是二次函数的综合题,涉及到二次函数图象与坐标轴交点坐标的求法,等边三角形、全等三角形的判定和性质,图形面积的求法等重要知识.
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