题目内容
【题目】已知二次函数y=x2+bx+c.
(Ⅰ)若二次函数的图象经过(3,﹣2),且对称轴为x=1,求二次函数的解析式;
(Ⅱ)如图,在(Ⅰ)的条件下,过定点的直线y=﹣kx+k﹣4(k≤0)与(1)中的抛物线交于点M,N,且抛物线的顶点为P,若△PMN的面积等于3,求k的值;
(Ⅲ)当c=b2时,若在自变量x的值满足b≤x≤b+3的情况下,与其对应的函数值y的最小值为21,求此时二次函数的解析式.
【答案】(Ⅰ)y=x2﹣2x﹣5;(Ⅱ)k=2;(Ⅲ)y=x2﹣4x+16或y=x2+x+7.
【解析】
(Ⅰ)根据题意得,,解得:,即可求解;
(Ⅱ)△PMN的面积S=S△PGN﹣S△PGM=GP(xN﹣xM)=xN﹣xM==3,即可求解;
(Ⅲ)分b+3≤﹣(即b≤﹣2)、b≥﹣(即b≥0)、﹣2<b<0三种情况,分别求解即可.
(Ⅰ)根据题意得,,
解得:,
∴二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣5…①;
(Ⅱ)如图1,
∵y=﹣kx+k﹣4=﹣k(x﹣1)﹣4…②,
联立①②并整理得:x2﹣(2﹣k)x﹣k﹣1=0,
则xM+xN=2﹣k,xMxN=﹣k﹣1,
xN﹣xM==;
∴当x=1时,y=﹣4,即该直线所过定点G坐标为(1,﹣4),
∵y=x2﹣2x﹣5=(x﹣1)2﹣6,
∴点P(1,﹣6),
△PMN的面积S=S△PGN﹣S△PGM=GP(xN﹣xM)=xN﹣xM==3,
解得:k=±2(舍去2),故k=﹣2;
(Ⅲ)抛物线的表达式为:y=x2+bx+b2,
抛物线的对称轴为x=﹣;
①当b+3≤﹣(即b≤﹣2)时,
则x=b+3时,函数取得最小值,
即(b+3)2+b(b+3)+b2=21,
解得:b=﹣4或1(舍去1);
②当b≥﹣(即b≥0)时,
则x=b时,函数取得最小值,
即b2+b2+b2=21,解得:b=(舍去负值);
③当﹣2<b<0时,
则﹣b2+b2=21,解得:b=±2(舍去);
综上,b=﹣4或,
故抛物线的表达式为:y=x2﹣4x+16或y=x2+x+7.