题目
如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A和点B(3,0),与y轴交于点C(0,3).
(1)
求抛物线的解析式;
(2)
若点M是抛物线在x轴下方上的动点,过点M作MN∥y轴交直线BC于点N,求线段MN的最大值;
(3)
在(2)的条件下,当MN取得最大值时,在抛物线的对称轴l上是否存在点P,使△PBN是等腰三角形?若存在,请直接写出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
答案: 解:将点B(3,0)、C(0,3)代入抛物线y=x2+bx+c中, 得: {0=9+3b+c3=c ,解得: {b=−4c=3 ,∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3
解:设点M的坐标为(m,m2﹣4m+3),设直线BC的解析式为y=kx+3, 把点点B(3,0)代入y=kx+3中,得:0=3k+3,解得:k=﹣1,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3.∵MN∥y轴,∴点N的坐标为(m,﹣m+3).∵抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴抛物线的对称轴为x=2,∴点(1,0)在抛物线的图象上,∴1<m<3.∵线段MN=﹣m+3﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+3m=﹣ (m−32)2 + 94 ,∴当m= 32 时,线段MN取最大值,最大值为 94
解:假设存在.设点P的坐标为(2,n). 当m= 32 时,点N的坐标为( 32 , 32 ),∴PB= (2−3)2+(n−0)2 = 1+n2 ,PN= (2−32)2+(n−32)2 ,BN= (3−32)2+(0−32)2 = 322 .△PBN为等腰三角形分三种情况:①当PB=PN时,即 1+n2 = (2−32)2+(n−32)2 ,解得:n= 12 ,此时点P的坐标为(2, 12 );②当PB=BN时,即 1+n2 = 322 ,解得:n=± 142 ,此时点P的坐标为(2,﹣ 142 )或(2, 142 );③当PN=BN时,即 (2−32)2+(n−32)2 = 322 ,解得:n= 3±172 ,此时点P的坐标为(2, 3−172 )或(2, 3+172 ).综上可知:在抛物线的对称轴l上存在点P,使△PBN是等腰三角形,点P的坐标为(2, 12 )、(2,﹣ 142 )、(2, 142 )、(2, 3−172 )或(2, 3+172 )