题目内容

已知关于x一元二次方程x2-2(k+1)x+k2-2k-3=0有两个不相等的实数根
(1)求k取值范围;
(2)当k最小的整数时,求抛物线y=x2-2(k+1)x+k2-2k-3的顶点坐标以及它与x轴的交点坐标;
(3)将(2)中求得的抛物线在x轴下方的部分沿x轴翻折到x轴上方,图象的其余部分不变,得到一个新图象.请你画出这个新图象,并求出新图象与直线y=x+m有三个不同公共点时m值.
考点:抛物线与x轴的交点,二次函数图象与几何变换
专题:
分析:(1)根据一元二次方程x2-2(k+1)x+k2-2k-3=0有两个不相等的实数根,可知根的判别式△>0,即可求出k的取值范围;
(2)根据k的取值范围可得当k=0时,为k最小的整数,进而可求出顶点坐标以及它与x轴的交点坐标;
(3)(2)画出此函数图象后,可发现,若直线与新函数有3个交点,可以有两种情况:
①直线经过原二次函数与x轴的交点A(即左边的交点),可将A点坐标代入直线的解析式中,即可求出m的值;
②原二次函数图象x轴以下部分翻折后,所得部分图象仍是二次函数,该二次函数与原函数开口方向相反、对称轴相同、与x轴的交点坐标相同,可据此判断出该函数的解析式,若直线与新函数图象有三个交点,那么当直线与该二次函数只有一个交点时,恰好满足这一条件,那么联立直线与该二次函数的解析式,可化为一个关于x的一元二次方程,那么该方程的判别式△=0,根据这一条件可确定m的取值.
解答:解:(1)由题意,得△=4(k+1)2-4(k2-2k-3)=16k+16>0,
∴k>-1,
∴k的取值范围为k>-1;

(2)∵k>-1,且k取最小的整数,∴k=0.
∴y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
则抛物线的顶点坐标为(1,-4),
∵y=x2-2x-3的图象与x轴相交,
∴0=x2-2x-3,
∴解得:x=-1或3,
∴抛物线与x轴相交于A(-1,0),B(3,0);

(3)翻折后所得新图象如图所示.
平移直线y=x+m知:直线位于l1和l2时,它与新图象有三个不同的公共点.
①当直线位于l1时,此时l1过点A(-1,0),
∴0=-1+m,即m=1.                    
②当直线位于l2时,此时l2与函数y=-x2+2x+3的图象有一个公共点,
∴方程x+m=-x2+2x+3,
即x2-x-3+m=0有两个相等实根,
∴△=1-4(m-3)=0,
即m=
13
4
.                                
当m=
13
4
时,x1=x2=
1
2
满足-1≤x≤3,
由①②知m=1或m=
13
4
.
点评:此题考查了二次函数图象与坐标轴交点及顶点坐标的求法、函数图象交点以及根据值域确定二次函数参数取值范围的问题,综合性强,难度较大.
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