题目

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=S△PCQ+S△PBQ=PQ•OB=×3×(﹣x2+x)=﹣+x=﹣(x﹣)2+, 当x=时,Smax=, ∴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为直角三角形时,分两种情况: ①当∠BDM=90°时,有DM2+BD2=MB2, 解得m1=﹣1,m2=1(∵m<0,∴m=1舍去); ②当∠BMD=90°时,有DM2+MB2=BD2, 解得m1=﹣,m2=(舍去), 综上,m=﹣1或﹣时,△BDM为直角三角形.  
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