(2013•大興區(qū)一模)如圖,已知拋物線y=-x2+bx+c與一直線相交于A(-1,0),C(2,3)兩點,與y軸交于點N.其頂點為D.
(1)拋物線及直線AC的函數(shù)關(guān)系式;
(2)設(shè)點M(3,m),求使MN+MD的值最小時m的值;
(3)若拋物線的對稱軸與直線AC相交于點B,E為直線AC上的任意一點,過點E作EF∥BD交拋物線于點F,以B,D,E,F(xiàn)為頂點的四邊形能否為平行四邊形?若能,求點E的坐標(biāo);若不能,請說明理由.
分析:(1)將點A、C的坐標(biāo)代入拋物線解析式可得出b、c的值,繼而得出拋物線解析式,利用待定系數(shù)法可求出AC的函數(shù)解析式;
(2)利用軸對稱求最短路徑的知識,找到N點關(guān)于直線x=3的對稱點N′,連接N'D,N'D與直線x=3的交點即是點M的位置,繼而求出m的值.
(3)設(shè)出點E的坐標(biāo),分情況討論,①當(dāng)點E在線段AC上時,點F在點E上方,②當(dāng)點E在線段AC(或CA)延長線上時,點F在點E下方,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)表示出F的坐標(biāo),將點F的坐標(biāo)代入拋物線解析式可得出x的值,繼而求出點E的坐標(biāo).
解答:解:(1)由拋物線y=-x2+bx+c過點A(-1,0)及C(2,3),可得:
-1-b+c=0
-4+2b+c=3

解得:
b=2
c=3
,
故拋物線為y=-x2+2x+3,
設(shè)直線AC解析式為y=kx+n,將點A(-1,0)、C(2,3)代入得:
-k+n=0
2k+n=3
,
解得:
k=1
n=1
,
故直線AC為y=x+1.

(2)作N點關(guān)于直線x=3的對稱點N′,則N′(6,3),由(1)得D(1,4),
可求出直線DN′的函數(shù)關(guān)系式為y=-
1
5
x+
21
5
,
當(dāng)M(3,m)在直線DN′上時,MN+MD的值最小,
則m=-
1
5
×3+
21
5
=
18
5


(3)由(1)、(2)得D(1,4),B(1,2)
點E在直線AC上,設(shè)E(x,x+1),
①當(dāng)點E在線段AC上時,點F在點E上方,則F(x,x+3),
∵F在拋物線上,
∴x+3=-x2+2x+3
解得,x=0或x=1(舍去),
則點E的坐標(biāo)為:(0,1).
②當(dāng)點E在線段AC(或CA)延長線上時,點F在點E下方,則F(x,x-1),
∵點F在拋物線上,
∴x-1=-x2+2x+3,
解得x=
1-
17
2
或x=
1+
17
2

即點E的坐標(biāo)為:(
1-
17
2
,
3-
17
2
)或(
1+
17
2
,
3+
17
2

綜上可得滿足條件的點E為E(0,1)或(
1-
17
2
3-
17
2
)或(
1+
17
2
,
3+
17
2
).
點評:本題考查了二次函數(shù)的綜合題,涉及了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式、軸對稱求最短路徑及平行四邊形的性質(zhì),同學(xué)們注意培養(yǎng)自己解答綜合題的能力,將所學(xué)知識融會貫通.
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5
5
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