Question

2．如圖，拋物線y=-x²+bx+c經(jīng)過A（-1，0），C（0，3）兩點(diǎn)，點(diǎn)B是拋物線與x 軸的另一個(gè)交點(diǎn)，作直線BC．點(diǎn)M是拋物線上一動(dòng)點(diǎn)，過點(diǎn)M作MD⊥x軸，垂足為點(diǎn)D，交直線BC于點(diǎn)N，連結(jié)CM．設(shè)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為m，MN的長度為d．

（1）求拋物線的解析式；
（2）當(dāng)0＜m＜3時(shí)，求d關(guān)于m的函數(shù)關(guān)系式，并求出d的最大值；
（3）當(dāng)0＜m＜3時(shí)，若△CMN是等腰直角三角形，請(qǐng)求出m的值．

Answer 1

分析 （1）把A、C坐標(biāo)代入可求得拋物線解析式；
（2）先求得直線BC解析式，則可用m表示出N點(diǎn)坐標(biāo)，則可求得d關(guān)于m的函數(shù)關(guān)系式，再利用函數(shù)的性質(zhì)可求得d的最大值；
（3）由B、C坐標(biāo)可知OB=OC，可知∠CNM=45°，故當(dāng)△CMN是等腰直角三角形時(shí)有∠CMN=90°或∠MCN=90°，①當(dāng)∠CMN=90°時(shí)，則可知CM∥x軸，可求得M點(diǎn)的縱坐標(biāo)，則可求得m的值；②當(dāng)∠MCN=90°時(shí)，則C到MN的距離等于MN的一半，利用（2）的函數(shù)關(guān)系式可得到關(guān)于m的方程，可求得m的值．

解答 解：
（1）∵拋物線y=-x²+bx+c經(jīng)過A（-1，0），C（0，3）兩點(diǎn)，
∴$\left\{\begin{array}{l}{-1-b+c=0}\\{c=3}\end{array}\right.$，解得$\left\{\begin{array}{l}{b=2}\\{c=3}\end{array}\right.$，
∴拋物線解析式為y=-x²+2x+3；
（2）在y=-x²+2x+3中，令y=0可得0=-x²+2x+3，解得x=-1或x=3，
∴B（3，0），且C（0，3），
∴直線BC解析式為y=-x+3，
設(shè)M點(diǎn)橫坐標(biāo)為m，則M（m，-m²+2m+3），N（m，-m+3），
∵0＜m＜3，
∴點(diǎn)M在第一象限內(nèi)，
∴d=-m²+2m+3-（-m+3）=-m²+3m=-（m-$\frac{3}{2}$）²+$\frac{9}{4}$，
∴當(dāng)m=$\frac{3}{2}$時(shí)，d有最大值，d最大=$\frac{9}{4}$；
（3）∵B（3，0），C（0，3），
∴OB=OC，
∴∠CNM=45°，
∴當(dāng)△CMN是等腰直角三角形時(shí)有∠CMN=90°或∠MCN=90°，
①當(dāng)∠CMN=90°時(shí)，如圖1，

則可知CM∥x軸，
∴M點(diǎn)的縱坐標(biāo)為3，即-m²+2m+3=3，解得m=0（舍去）或m=2；
②當(dāng)∠MCN=90°時(shí)，如圖2，

過C作CE⊥MN于點(diǎn)E，則MN=2CE，
即-m²+3m=2m，解得m=0（舍去）或m=1，
綜上可知m的值為1或2．

點(diǎn)評(píng) 本題為二次函數(shù)的綜合應(yīng)用，涉及待定系數(shù)法、二次函數(shù)的最值、等腰直角三角形的性質(zhì)、方程思想及分類討論思想等知識(shí)點(diǎn)．在（1）中注意待定系數(shù)法的應(yīng)用步驟，在（2）中用m表示出MN的長是解題的關(guān)鍵，在（3）中確定出M的位置是解題的關(guān)鍵，注意方程的應(yīng)用．本題考查知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，難度適中．