Question

如图，抛物线y＝﹣x²﹣2x+3的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边)，与y轴交于点C，点D为抛物线的顶点．

(1)求点A、B、C的坐标；

(2)点M(m，0)为线段AB上一点(点M不与点A、B重合)，过点M作x轴的垂线，与直线AC交于点E，与抛物线交于点P，过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q，过点Q作QN⊥x轴于点N，可得矩形PQNM．如图，点P在点Q左边，试用含m的式子表示矩形PQNM的周长；

(3)当矩形PQNM的周长最大时，m的值是多少？并求出此时的△AEM的面积；

(4)在(3)的条件下，当矩形PMNQ的周长最大时，连接DQ，过抛物线上一点F作y轴的平行线，与直线AC交于点G(点G在点F的上方)．若FG＝2DQ，求点F的坐标．

Answer

(1)A(﹣3，0)，B(1，0)；C(0，3) ；(2)矩形PMNQ的周长＝﹣2m2﹣8m+2；(3) m＝﹣2；S＝；(4)F(﹣4，﹣5)或(1，0)．

【解析】

（1）利用函数图象与坐标轴的交点的求法，求出点A，B，C的坐标；

（2）先确定出抛物线对称轴，用m表示出PM，MN即可；

（3）由（2）得到的结论判断出矩形周长最大时，确定出m，进而求出直线AC解析式，即可；

（4）在（3）的基础上，判断出N应与原点重合，Q点与C点重合，求出DQ＝DC＝，再建立方程（n+3）﹣（﹣n2﹣2n+3）＝4即可．

(1)由抛物线y＝﹣x2﹣2x+3可知，C(0，3)．

令y＝0，则0＝﹣x2﹣2x+3，

解得，x＝﹣3或x＝l，

∴A(﹣3，0)，B(1，0)．

(2)由抛物线y＝﹣x2﹣2x+3可知，对称轴为x＝﹣1．

∵M(m，0)，

∴PM＝﹣m2﹣2m+3，MN＝(﹣m﹣1)×2＝﹣2m﹣2，

∴矩形PMNQ的周长＝2(PM+MN)＝(﹣m2﹣2m+3﹣2m﹣2)×2＝﹣2m2﹣8m+2．

(3)∵﹣2m2﹣8m+2＝﹣2(m+2)2+10，

∴矩形的周长最大时，m＝﹣2．

∵A(﹣3，0)，C(0，3)，

设直线AC的解析式y＝kx+b，

∴

解得k＝l，b＝3，

∴解析式y＝x+3，

令x＝﹣2，则y＝1，

∴E(﹣2，1)，

∴EM＝1，AM＝1，

∴S＝AM×EM＝．

(4)∵M(﹣2，0)，抛物线的对称轴为x＝﹣l，

∴N应与原点重合，Q点与C点重合，

∴DQ＝DC，

把x＝﹣1代入y＝﹣x2﹣2x+3，解得y＝4，

∴D(﹣1，4)，

∴DQ＝DC＝．

∵FG＝2DQ，

∴FG＝4．

设F(n，﹣n2﹣2n+3)，则G(n，n+3)，

∵点G在点F的上方且FG＝4，

∴(n+3)﹣(﹣n2﹣2n+3)＝4．

解得n＝﹣4或n＝1，

∴F(﹣4，﹣5)或(1，0)．