如图,已知,关于 $x$ 的二次函数 $y=x^2+bx+c$ 的图象与 $x$ 轴交于点 $A\left(1,0\right)$ 和点 $B$,与 $y$ 轴交于点 $C\left(0,3\right)$,抛物线的对称轴与 $x$ 轴交于点 $D$.

【难度】
【出处】
无
【标注】
-
在 $y$ 轴上是否存在一点 $P$,使 $\triangle PBC$ 为等腰三角形,若存在,请求出点 $P$ 的坐标;标注答案存在,点 $P$ 的坐标为 $\left(0,0\right)$,$\left(0,3+3\sqrt 2\right)$,$\left(0,3-3\sqrt 2\right)$,$\left(0,-3\right)$解析因为抛物线 $y=x^2+bx+c$ 经过点 $A\left(1,0\right)$,$C\left(0,3\right)$.
所以 $\begin{cases} 1+b+3=0,\\ c=3,\end{cases}$
解得 $\begin{cases}b=-4,\\c=3.\end{cases}$
所以二次函数的表达式为 $y=x^2-4x+3$.
由 $y=x^2-4x+3$ 得 $B$ 点坐标为 $\left(3,0\right)$.① 当以 $BC$ 为底边时,由于 $OB=OC=3$,
所以点 $O$ 符合条件,即有点 $P_1\left(0,0\right)$,使 $\triangle PBC$ 为等腰三角形.
② 当以 $C$ 为顶点,$CB$ 为腰时,
$CP=CB=\sqrt{OB^2+OC^2}=\sqrt{3^2+3^2}=3\sqrt 2$.
a)当点 $P$ 在点 $C$ 上方时,$OP=OC+CP=3+3\sqrt 2$,有 $P_2\left(0,3+3\sqrt 2\right)$,使 $\triangle P_2BC$ 为等腰三角形.
b)当点 $P$ 在 $C$ 点下方时,$OP=CP-OC=3\sqrt 2-3$,有 $P_2\left(0,3-3\sqrt 2\right)$,使 $\triangle P_3BC$ 为等腰三角形.
③ 当以 $B$ 为顶点,$BC$ 为腰时,
由于 $OB\perp OC$,$BP=BC$,
所以点 $P$ 与点 $C\left(0,3\right)$ 关于 $x$ 轴对称,
所以有点 $P_4\left(0,-3\right)$,使 $\triangle P_4BC$ 为等腰三角形.
综上可得,点 $P$ 的坐标为 $\left(0,0\right)$,$\left(0,3+3\sqrt 2\right)$,$\left(0,3-3\sqrt 2\right)$,$\left(0,-3\right)$. -
有一个点 $M$ 从点 $A$ 出发,以每秒 $1$ 个单位的速度在 $AB$ 上向点 $B$ 运动,另一个点 $N$ 从点 $D$ 与点 $M$ 同时出发,以每秒 $2$ 个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点 $M$ 到达点B时,点 $M,N$ 同时停止运动,问点 $M,N$ 运动到何处时,$\triangle MNB$ 面积最大,试求出最大面积.标注答案当点 $M$ 坐标为 $\left(2,0\right)$,点 $N$ 坐标为 $\left(2,2\right)$ 或 $\left(2,-2\right)$ 时,$\triangle MNB$ 面积最大,且最大面积为 $1$解析设点 $M$ 运动 $t$ 个单位时,$\triangle MNB$ 面积最大.
因为 $y=x^2-4x+3$ 经过 $x$ 轴上两点 $A\left(1,0\right)$ 和 $B\left(3,0\right)$.
所以 $OA=1$,$OB=3$.
所以 $BM=OB-OA-AM=3-1-t=2-t$,
因为点 $N$ 运动的速度是点 $M$ 的 $2$ 倍,
所以 $DN=2t$,
所以 $S_{\triangle MNB}=\dfrac 12\left(2-t\right)\times 2t=-\left(t-1\right)^2+1$,
所以当 $t=1$ 时,$S_{\triangle MNB}$ 有最大值 $1$.即当点 $M$ 坐标为 $\left(2,0\right)$,点 $N$ 坐标为 $\left(2,2\right)$ 或 $\left(2,-2\right)$ 时,$\triangle MNB$ 面积最大,且最大面积为 $1$.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2