题目内容
【题目】已知:抛物线y=ax2﹣3(a﹣1)x+2a﹣6(a>0).
(1)求证:抛物线与x轴有两个交点.
(2)设抛物线与x轴的两个交点的横坐标分别为x1,x2(其中x1>x2).若t是关于a的函数、且t=ax2﹣x1,求这个函数的表达式;
(3)若a=1,将抛物线向上平移一个单位后与x轴交于点A、B.平移后如图所示,过A作直线AC,分别交y的正半轴于点P和抛物线于点C,且OP=1.M是线段AC上一动点,求2MB+MC的最小值.
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【答案】(1)详见解析;(2)t=a﹣5;(3)2MB+MC的最小值为
.
【解析】
(1)要证抛物线与x轴有两个交点,可求出对应的一元二次方程的根的判别式的值,利用完全平方公式的非负性说明△>0即可;
(2)令y=0,求出含a的两个交点的横坐标,然后根据条件确定x2和x1,再代入t=ax2﹣x1中整理即可;
(3)易求出平移后抛物线的解析式及A,B的坐标和直线AC的解析式,然后联立直线AC的解析式和二次函数的解析式可得点C的坐标,过C作CN⊥y轴,过M作MG⊥CN于G,过C作CH⊥x轴于H,易得∠GCM=30°,则
,于是2MB+MC=2(MB+GM),而MB+GM的最小值即B到CN的最小距离CH,问题即得解决.
(1)证明:△=b2﹣4ac=[﹣3(a﹣1)]2﹣4a(2a﹣6)=a2+6a+9=(a+3)2,
∵a>0,∴(a+3)2>0,
∴抛物线与x轴有两个交点;
(2)解:令y=0,则ax2﹣3(a﹣1)x+2a﹣6=0,
∵a>0,∴
,∴x=2或
,
∵a>0,∴
,
∵x1>x2,∴x1=2,
,
∴
,
∴t=a﹣5;
(3)解:当a=1时,抛物线为y=x2﹣4,向上平移一个单位得y=x2﹣3,
令y=0,则x2﹣3=0,解得:
,∴A(
,0),B(
,0),∴AO=
,
∵OP=1,∴P(0,1),设直线AC的解析式为
,把点A(
,0)代入,得:
,∴直线AC的解析式为:
,
联立:
,解得:
,
,∴点C坐标为(
,
),
在Rt△AOP中,根据勾股定理,得:AP=
,∴∠OAP=30°,
过C作CN⊥y轴,过M作MG⊥CN于G,过C作CH⊥x轴于H,
∵CN∥x轴,∴∠GCM=∠PAO=30°,∴
,
∴
,
∵B到CN最小距离为CH,
∴MB+GM的最小值为CH的长度
,
∴2MB+MC的最小值为
.
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