關(guān)于x的一元二次方程x2-4x+c=0有實(shí)數(shù)根,且c為正整數(shù).
(1)求c的值;
(2)若此方程的兩根均為整數(shù),在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=x2-4x+c與x軸交于A、B兩點(diǎn)(A在B左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C.點(diǎn)P為對(duì)稱軸上一點(diǎn),且四邊形OBPC為直角梯形,求PC的長(zhǎng);
(3)將(2)中得到的拋物線沿水平方向平移,設(shè)頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(m,n),當(dāng)拋物線與(2)中的直角梯形OBPC只有兩個(gè)交點(diǎn),且一個(gè)交點(diǎn)在PC邊上時(shí),直接寫出m的取值范圍.
解:(1)∵關(guān)于x的一元二次方程x2-4x+c=0有實(shí)數(shù)根,
∴△=16-4c≥0,∴c≤4.
又∵c為正整數(shù),∴c=1,2,3,4.
(2)∵方程兩根均為整數(shù),∴c=3,4;
又∵拋物線與x軸交于A、B兩點(diǎn),∴c=3;
∴拋物線的解析式為y=x2-4x+3;
∴拋物線的對(duì)稱軸為x=2.
∵四邊形OBPC為直角梯形,且∠COB=90°,
∴PC∥BO,∵P點(diǎn)在對(duì)稱軸上,∴PC=2.
(3)由(2)知:y=x2-4x+3=(x-2)2-1;
①當(dāng)拋物線向左平移時(shí),設(shè)平移后的拋物線解析式為:y=(x-2+k)2-1;
易知P(2,3),當(dāng)拋物線對(duì)稱軸右側(cè)的函數(shù)圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)P時(shí),則有:
(2-2+k)2-1=3,
解得k=2(負(fù)值舍去);
即y=x2-1,此時(shí)m=0;
當(dāng)拋物線對(duì)稱軸右側(cè)的函數(shù)圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)O時(shí),則有:
(0-2+k)2-1=0,
解得k=1(舍去),k=3;
即y=(x-1)2-1,此時(shí)m=-1;
故當(dāng)拋物線向作平移時(shí),-2<m≤0(或-1≤m≤0).
②當(dāng)拋物線向右平移時(shí),同①可求得2<m≤4;
綜上所述,-2<m≤0或2<m≤4.(寫對(duì)一個(gè)給1分)
分析:(1)若關(guān)于x的一元二次方程有實(shí)數(shù)根,那么根的判別式必大于等于0,可據(jù)此求出c的取值范圍,由于c為正整數(shù),即可求出符合條件的c值.
(2)首先根據(jù)方程有兩個(gè)整數(shù)根以及拋物線與x軸有兩個(gè)不同的交點(diǎn),確定c的值,從而得到拋物線的解析式和對(duì)稱軸方程;由于四邊形OBPC是直角梯形,且CP∥OB,P在拋物線的對(duì)稱軸上,那么PC的長(zhǎng)正好與拋物線對(duì)稱軸的值相同,由此得解.
(3)首先將(2)所得拋物線的解析式化為頂點(diǎn)坐標(biāo)式,即可得到此時(shí)頂點(diǎn)D的坐標(biāo);
①拋物線向左平移,可先設(shè)出平移后拋物線的解析式;當(dāng)點(diǎn)P位于拋物線對(duì)稱軸右側(cè)的函數(shù)圖象上時(shí),可將點(diǎn)P坐標(biāo)代入拋物線的解析式中,即可求得平移的距離;當(dāng)點(diǎn)O位于拋物線對(duì)稱軸右側(cè)的函數(shù)圖象上時(shí),將點(diǎn)O的坐標(biāo)代入拋物線的解析式中,同樣能求出此時(shí)平移的距離;根據(jù)上面兩種情況所得的m值,即可得到m的取值范圍.
②拋物線向右平移,方法同①.
點(diǎn)評(píng):此題考查了根的判別式、直角梯形的性質(zhì)、二次函數(shù)解析式的確定以及函數(shù)圖象的平移等知識(shí).在(3)題中,拋物線向左或向右平移都有符合條件的m值,因此需要分類討論,以免漏解.