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如图 在平面直角坐标系xOy中 A B为x轴上两点 C D为y轴上的两点 经过点A C B的

时间:2021-11-27 13:19:03

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如图 在平面直角坐标系xOy中 A B为x轴上两点 C D为y轴上的两点 经过点A C B的

问题补充:

如图,在平面直角坐标系xOy中,A、B为x轴上两点,C、D为y轴上的两点,经过点A、C、B的抛物线的一部分C1与经过点A、D、B的抛物线的一部分C2组合成一条封闭曲线,我们把这条封闭曲线成为“蛋线”.已知点C的坐标为(0,-),点M是抛物线C2:y=mx2-2mx-3m(m<0)的顶点.

(1)求A、B两点的坐标;

(2)“蛋线”在第四象限上是否存在一点P,使得△PBC的面积最大?若存在,求出△PBC面积的最大值;若不存在,请说明理由;

(3)当△BDM为直角三角形时,求m的值.

答案:

解:(1)y=mx2-2mx-3m=m(x-3)(x+1),

∵m≠0,

∴当y=0时,x1=-1,x2=3,

∴A(-1,0),B(3,0);

(2)设C1:y=ax2+bx+c,将A、B、C三点的坐标代入得:

解得,

故C1:y=x2-x-.

如图:过点P作PQ∥y轴,交BC于Q,

由B、C的坐标可得直线BC的解析式为:y=x-,

设P(x,x2-x-),则Q(x,x-),

PQ=x--(x2-x-)=-x2+x,

S△PBC=PQ?OB=×(-x2+x)×3=-(x-)2+,

当x=时,S△PBC有最大值,Smax=,

×2--=-,

P(,-);

(3)y=mx2-2mx-3m=m(x-1)2-4m,

顶点M坐标(1,-4m),

当x=0时,y=-3m,

∴D(0,-3m),B(3,0),

∴DM2=(0-1)2+(-3m+4m)2=m2+1,

MB2=(3-1)2+(0+4m)2=16m2+4,

BD2=(3-0)2+(0+3m)2=9m2+9,

当△BDM为Rt△时有:DM2+BD2=MB2或DM2+MB2=BD2.

①DM2+BD2=MB2时有:m2+1+9m2+9=16m2+4,

解得m=-1(∵m<0,∴m=1舍去);

②DM2+MB2=BD2时有:m2+1+16m2+4=19m2+9,

解得m=-(m=舍去).

综上,m=-1或-时,△BDM为直角三角形.

解析分析:(1)将y=mx2-2mx-3m化为交点式,即可得到A、B两点的坐标;

(2)先用待定系数法得到抛物线C1的解析式,过点P作PQ∥y轴,交BC于Q,用待定系数法得到直线BC的解析式,再根据三角形的面积公式和配方法得到△PBC面积的最大值;

(3)先表示出DM2,BD2,MB2,再分两种情况:①DM2+BD2=MB2时;②DM2+MB2=BD2时,讨论即可求得m的值.

点评:考查了二次函数综合题,涉及的知识点有:抛物线的交点式,待定系数法求抛物线的解析式,待定系数法求直线的解析式,三角形的面积公式,配方法的应用,勾股定理,分类思想的运用,综合性较强,有一定的难度.

如图 在平面直角坐标系xOy中 A B为x轴上两点 C D为y轴上的两点 经过点A C B的抛物线的一部分C1与经过点A D B的抛物线的一部分C2组合成一条封闭曲线

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