问题 解答题

设抛物线C:y=x2-2m2x-(2m2+1)(m∈R),

(1)求证:抛物线C恒过x轴上一定点M;

(2)若抛物线与x轴的正半轴交于点N,与y轴交于点P,求证:PN的斜率为定值;

(3)当m为何值时,△PMN的面积最小?并求此最小值.

答案

(1)由y=x2-2m2x-(2m2+1)得

y=x2-2m2(x-1)-1

令x-1=0,即x=1,则无论m为何值,总有y=12-0-1=0.即抛物线恒过(1,0).

(2)令y=0,有[x-(2m2+1)](x+1)=0,解得x=2m2+1或x=-1,由于-1<0,故n点坐标为(2m2+1,0).

令x=0,得y=-(2m2+1),即p点坐标为(0,-(2m2+1)).

故pn的斜率=

-(2m2+1)-0
0-(2m 2+1)
=1为定值.

(3)依题得mn为三角形PMN的底,P点纵坐标的长度为三角形PMN的高.且

mn=2m2+1-1=2m2

p点纵坐标的长度=2m2+1

故S△PMN=

1
2
•2m2•(2m2+1)=2m4+m2,故当m=0时,三角形PMN面积有最小值0

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