Question

已知拋物線＝＋＋－4．

（１）當(dāng)＝２時(shí)，求出此拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)；

（２）求證：無(wú)論為什么實(shí)數(shù)，拋物線都與軸有交點(diǎn)，且經(jīng)過軸上的一定點(diǎn)；

（３）已知拋物線與軸交于Ａ（₁，0）、Ｂ（₂，0）兩點(diǎn)（Ａ在Ｂ的左邊），|₁|＜|₂|，與軸交于C點(diǎn)，且Ｓ_△ABC＝１５．問：過Ａ，Ｂ，Ｃ三點(diǎn)的圓與該拋物線是否有第四個(gè)交點(diǎn)？試說(shuō)明理由．如果有，求出其坐標(biāo)．

 

 

Answer 1

（１）（－１，－１）（２）當(dāng)≥４時(shí)，當(dāng)＜４時(shí)（３）有第四個(gè)交點(diǎn)，（１，－６）

解析:解：（１）當(dāng)＝２時(shí)，拋物線為＝＋，…………………………１分

配方：＝＋＝＋＋１－１

得＝－１，

∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為（－１，－１）；………………………………………………３分

（也可由頂點(diǎn)公式求得）

（２）令＝０，有＋＋－4＝０，………………………………４分

此一元二次方程根的判別式

⊿＝－４·（－４）＝－＋１６＝，…………………５分

∵無(wú)論為什么實(shí)數(shù)，≥０，

方程＋＋－4＝０都有解，…………………………………………６分

即拋物線總與軸有交點(diǎn)．

由求根公式得＝，………………………………………………７分

當(dāng)≥４時(shí)，＝，

₁＝＝－２，₂＝＝－＋２；

當(dāng)＜４時(shí)，＝，

₁＝＝－＋２，₂＝＝－２．

即拋物線與軸的交點(diǎn)分別為（－２，０）和（－＋２，０），

而點(diǎn)（－２，０）是軸上的定點(diǎn)；…………………………………………８分

（３）過Ａ，Ｂ，Ｃ三點(diǎn)的圓與該拋物線有第四個(gè)交點(diǎn)．…………………９分

設(shè)此點(diǎn)為Ｄ．∵|₁|＜|₂|，C點(diǎn)在y軸上，

由拋物線的對(duì)稱，可知點(diǎn)Ｃ不是拋物線的頂點(diǎn)．……………………………１０分

由于圓和拋物線都是軸對(duì)稱圖形，

過Ａ、Ｂ、Ｃ三點(diǎn)的圓與拋物線組成一個(gè)軸對(duì)稱圖形．……………………１１分

∵軸上的兩點(diǎn)Ａ、Ｂ關(guān)于拋物線對(duì)稱軸對(duì)稱，

∴過Ａ、Ｂ、Ｃ三點(diǎn)的圓與拋物線的第四個(gè)

交點(diǎn)Ｄ應(yīng)與C點(diǎn)關(guān)于拋物線對(duì)稱軸對(duì)稱．……………………………………１２分

由拋物線與軸的交點(diǎn)分別為（－２，０）和（－＋２，０）：

當(dāng)－２＜－＋２，即＜４時(shí)，…………………………１３分

Ａ點(diǎn)坐標(biāo)為（－２，０），Ｂ為（－＋２，０）．

即₁＝－２，₂＝－＋２．

由|₁|＜|₂|得－＋２＞２，解得＜０．

根據(jù)Ｓ_△ABC＝１５，得ＡＢ·ＯＣ＝１５．

ＡＢ＝－＋２－（－２）＝４－，

ＯＣ＝|２－４|＝４－２，

∴（４－）（４－２）＝１５，

化簡(jiǎn)整理得＝０，

解得＝７（舍去）或＝－１．

此時(shí)拋物線解析式為＝，

其對(duì)稱軸為＝，Ｃ點(diǎn)坐標(biāo)為（０，－６），

它關(guān)于＝的對(duì)稱點(diǎn)Ｄ坐標(biāo)為（１，－６）；………………………………１４分

當(dāng)－２＞－＋２，由Ａ點(diǎn)在Ｂ點(diǎn)左邊，

知Ａ點(diǎn)坐標(biāo)為（－＋２，０），Ｂ為（－２，０）．

 

即₁＝－＋２，₂＝－２．

但此時(shí)|₁|＞|₂|，這與已知條件|₁|＜|₂|不相符，

∴不存在此種情況．

故第四個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)為（１，－６）．

（如圖６）

（１）把＝２代入拋物線，通過配方可求得此拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)

（2）令y=0，解方程＋＋－4，即可求出拋物線與x軸兩交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，定點(diǎn)為與k值無(wú)關(guān)的點(diǎn)；

（3）過A、B、C三點(diǎn)的圓與拋物線有第四個(gè)交點(diǎn)D，根據(jù)A、B、C三點(diǎn)坐標(biāo)，討論k的范圍，表示△ABC的面積，列方程求k，再根據(jù)對(duì)稱性求D點(diǎn)坐標(biāo)