Question

如图，抛物线y=-x²+bx+c与x轴交于A（1，0），B（-3，0）两点，
（1）求该抛物线的解析式；
（2）设（1）中的抛物线交y轴与C点，在该抛物线的对称轴上是否存在点Q，使得△QAC的周长最小？若存在，求出Q点的坐标；若不存在，请说明理由．
（3）在（1）中的抛物线上的第二象限上是否存在一点P，使△PBC的面积最大？，若存在，求出点P的坐标及△PBC的面积最大值．若没有，请说明理由．
（4）若点M从B点以每秒个单位沿BA方向向A点运动，同时，点N从C点以每秒个单位向沿CB方向A点运动，问t当为何值时，以B，M，N为顶点的三角形与△OBC相似？

Answer 1

解：（1）将A（1，0），B（-3，0）代y=-x²+bx+c中得
，
∴，
∴抛物线解析式为：y=-x²-2x+3；

（2）存在．
理由如下：由题知A、B两点关于抛物线的对称轴x=-1对称，
∴直线BC与x=-1的交点即为Q点，此时△AQC周长最小，
∵y=-x²-2x+3，
∴C的坐标为：（0，3），
直线BC解析式为：y=x+3，
x=-1时，y=-1+3=2，
∴点Q的坐标是Q（-1，2）；

（3）存在．
理由如下：如图，设P点（x，-x²-2x+3）（-3＜x＜0），
则PE=（-x²-2x+3）-（x+3）=-x²-3x，
∴S_△BPC=×PE×[x-（-3）]+×PE×（0-x），
=（x+3）（-x²-3x）+（-x）（-x²-3x）
=-（x²+3x），
=-（x+）²+，
当x=-时，△PBC的面积有最大值，最大值是，
当x=-时，-x²-2x+3=，
∴点P坐标为（-，）；

（4）在Rt△OBC中，BC===3，
运动t秒时，BM=t，BN=3-t，
①∠BMN是直角时，∵△MBN∽△OBC，
∴=，
即=，
解得t=，
②∠BNM是直角时，∵△NBM∽△OBC，
∴=，
即=，
解得t=，
综上所述，t为或时，以B，M，N为顶点的三角形与△OBC相似．
分析：（1）根据待定系数法求函数解析式的方法，将点A、B代入函数解析式，列出方程组即可求得b、c的值，从而得到抛物线的解析式；
（2）根据题意可知，边AC的长是定值，要想△QAC的周长最小，即是AQ+CQ最小，所以此题的关键是确定点Q的位置，找到点A关于对称轴的对称点B，利用待定系数法求出直线BC的解析式，直线BC与对称轴的交点即是所求的点Q；
（3）存在，根据二次函数解析式设得点P的坐标，将△BCP的面积表示成二次函数，根据二次函数最值的方法即可求得点P的坐标；
（4）分别表示出BM、BN的长度，然后分①∠BMN是直角，②∠BNM是直角两种情况，根据相似三角形对应边成比例列出比例式求解即可．
点评：此题考查了二次函数的综合应用，待定系数法求函数解析式，二次函数的最值问题，相似三角形的对应边成比例的性质，注意要分情况讨论求解，要注意数形结合思想的应用．