Question

【題目】如圖，已知拋物線y=ax2+bx+c過點(diǎn)A（﹣1，0），B（3，0），C（0，3）點(diǎn)M、N為拋物線上的動點(diǎn)，過點(diǎn)M作MD∥y軸，交直線BC于點(diǎn)D，交x軸于點(diǎn)E．

（1）求二次函數(shù)y=ax2+bx+c的表達(dá)式；
（2）過點(diǎn)N作NF⊥x軸，垂足為點(diǎn)F，若四邊形MNFE為正方形（此處限定點(diǎn)M在對稱軸的右側(cè)），求該正方形的面積；
（3）若∠DMN=90°，MD=MN，求點(diǎn)M的橫坐標(biāo)．

Answer 1

【答案】
（1）

解：∵拋物線y=ax2+bx+c過點(diǎn)A（﹣1，0），B（3，0），

∴設(shè)拋物線的函數(shù)解析式為y=a（x+1）（x﹣3），

將點(diǎn)C（0，3）代入上式，得：3=a（0+1）（0﹣3），

解得：a=﹣1，

∴所求拋物線解析式為y=﹣（x+1）（x﹣3）=﹣x2+2x+3

（2）

解：由（1）知，拋物線的對稱軸為x=﹣ =1，

如圖1，設(shè)點(diǎn)M坐標(biāo)為（m，﹣m2+2m+3），

∴ME=|﹣m2+2m+3|，

∵M(jìn)、N關(guān)于x=1對稱，且點(diǎn)M在對稱軸右側(cè)，

∴點(diǎn)N的橫坐標(biāo)為2﹣m，

∴MN=2m﹣2，

∵四邊形MNFE為正方形，

∴ME=MN，

∴|﹣m2+2m+3|=2m﹣2，

分兩種情況：

①當(dāng)﹣m2+2m+3=2m﹣2時，解得：m1= 、m2=﹣ （不符合題意，舍去），

當(dāng)m= 時，正方形的面積為（2 ﹣2）2=24﹣8 ；

②當(dāng)﹣m2+2m+3=2﹣2m時，解得：m3=2+ ，m4=2﹣ （不符合題意，舍去），

當(dāng)m=2+ 時，正方形的面積為[2（2+ ）﹣2]2=24+8 ；

綜上所述，正方形的面積為24+8 或24﹣8

（3）

解：設(shè)BC所在直線解析式為y=kx+b，

把點(diǎn)B（3，0）、C（0，3）代入表達(dá)式，得：

，解得： ，

∴直線BC的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣x+3，

設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為（a，﹣a2+2a+3），則點(diǎn)N（2﹣a，﹣a2+2a+3），點(diǎn)D（a，﹣a+3），

①點(diǎn)M在對稱軸右側(cè)，即a＞1，

則|﹣a+3﹣（﹣a2+2a+3）|=a﹣（2﹣a），即|a2﹣3a|=2a﹣2，

若a2﹣3a≥0，即a≤0或a≥3，a2﹣3a=2a﹣2，

解得：a= 或a= ＜1（舍去）；

若a2﹣3a＜0，即0≤a≤3，a2﹣3a=2﹣2a，

解得：a=﹣1（舍去）或a=2；

②點(diǎn)M在對稱軸右側(cè)，即a＜1，

則|﹣a+3﹣（﹣a2+2a+3）|=2﹣a﹣a，即|a2﹣3a|=2﹣2a，

若a2﹣3a≥0，即a≤0或a≥3，a2﹣3a=2﹣2a，

解得：a=﹣1或a=2（舍）；

若a2﹣3a＜0，即0≤a≤3，a2﹣3a=2a﹣2，

解得：a= （舍去）或a= ；

綜上，點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為 、2、﹣1、

【解析】（1）待定系數(shù)法求解可得；（2）設(shè)點(diǎn)M坐標(biāo)為（m，﹣m2+2m+3），分別表示出ME=|﹣m2+2m+3|、MN=2m﹣2，由四邊形MNFE為正方形知ME=MN，據(jù)此列出方程，分類討論求解可得；（3）先求出直線BC解析式，設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為（a，﹣a2+2a+3），則點(diǎn)N（2﹣a，﹣a2+2a+3）、點(diǎn)D（a，﹣a+3），由MD=MN列出方程，根據(jù)點(diǎn)M的位置分類討論求解可得．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的確定一次函數(shù)的表達(dá)式，需要了解確定一個一次函數(shù)，需要確定一次函數(shù)定義式y(tǒng)=kx+b（k不等于0）中的常數(shù)k和b．解這類問題的一般方法是待定系數(shù)法才能得出正確答案．