题目内容
【题目】定义:若某抛物线上有两点A、B关于原点对称,则称该抛物线为“完美抛物线”.已知二次函数y=ax2-2mx+c(a,m,c均为常数且ac≠0)是“完美抛物线”:
(1)试判断ac的符号;
(2)若c=-1,该二次函数图象与y轴交于点C,且S△ABC=1.
①求a的值;
②当该二次函数图象与端点为M(-1,1)、N(3,4)的线段有且只有一个交点时,求m的取值范围.
【答案】(1) ac<0;(2)①a=1;②m>或m<.
【解析】
(1)设A(p,q).则B(-p,-q),把A、B坐标代入解析式可得方程组即可得到结论;
(2)由c=-1,得到p2=,a>0,且C(0,-1),求得p=±,①根据三角形的面积公式列方程即可得到结果;②由①可知:抛物线解析式为y=x2-2mx-1,根据M(-1,1)、N(3,4).得到这些MN的解析式y=x+(-1≤x≤3),联立方程组得到x2-2mx-1=x+,故问题转化为:方程x2-(2m+)x-=0在-1≤x≤3内只有一个解,建立新的二次函数:y=x2-(2m+)x-,根据题意得到(Ⅰ)若-1≤x1<3且x2>3,(Ⅱ)若x1<-1且-1<x2≤3:列方程组即可得到结论.
(1)设A(p,q).则B(-p,-q),
把A、B坐标代入解析式可得:
,
∴2ap2+2c=0.即p2=,
∴≥0,
∵ac≠0,
∴>0,
∴ac<0;
(2)∵c=-1,
∴p2=,a>0,且C(0,-1),
∴p=±,
①S△ABC=×2×1=1,
∴a=1;
②由①可知:抛物线解析式为y=x2-2mx-1,
∵M(-1,1)、N(3,4).
∴MN:y=x+(-1≤x≤3),
依题,只需联立在-1≤x≤3内只有一个解即可,
∴x2-2mx-1=x+,
故问题转化为:方程x2-(2m+)x-=0在-1≤x≤3内只有一个解,
建立新的二次函数:y=x2-(2m+)x-,
∵△=(2m+)2+11>0且c=-<0,
∴抛物线y=x2(2m+)x与x轴有两个交点,且交y轴于负半轴.
不妨设方程x2(2m+)x=0的两根分别为x1,x2.(x1<x2)
则x1+x2=2m+,x1x2=
∵方程x2(2m+)x=0在-1≤x≤3内只有一个解.
故分两种情况讨论:
(Ⅰ)若-1≤x1<3且x2>3:则
.即:,
可得:m>.
(Ⅱ)若x1<-1且-1<x2≤3:则
.即:,
可得:m<,
综上所述,m>或m<.