已知二次函數(shù)y=x2-mx+m-2.
(1)求證:無論m為任何實數(shù),該二次函數(shù)的圖象與x軸都有兩個交點;
(2)當該二次函數(shù)的圖象經過點(3,6)時,求二次函數(shù)的解析式;
(3)將直線y=x向下平移2個單位長度后與(2)中的拋物線交于A、B兩點(點A在點B的左邊),一個動點P自A點出發(fā),先到達拋物線的對稱軸上的某點E,再到達x軸上的某點F,最后運動到點B.求使點P運動的總路徑最短的點E、點F的坐標,并求出這個最短總路徑的長.
【答案】
分析:(1)拋物線的解析式中,令y=0,若拋物線與x軸有兩個交點,那么所得方程的根的判別式△>0,可據(jù)此來證明此題的結論.
(2)將已知點的坐標代入所求的拋物線解析式中,即可求出待定系數(shù)m的值,從而確定該拋物線的解析式.
(3)直線y=x向下平移2個單位后,解析式為:y=x-2(上加下減),聯(lián)立拋物線的解析式,可求得點A、B的坐標;求P點運動的最短路徑,也就是求AE+EF+BF的最小值,可取A關于拋物線對稱軸的對稱點A′,取B關于x軸的對稱點B′,A′、B′的坐標易求得,即可得到直線A′B′的解析式,那么直線A′B′與拋物線對稱軸和x軸的交點,即為所求的E、F點,此時P點運動的最短路徑即為A′B′的長,根據(jù)A′、B′的坐標易求得線段A′B′的長,由此得解.
解答:(1)證明:令y=0,則x
2-mx+m-2=0,
∵△=(-m)
2-4(m-2)=m
2-4m+8=(m-2)
2+4,(1分)
又∵(m-2)
2≥0,
∴(m-2)
2+4>0,即△>0.
∴無論m為任何實數(shù),一元二次方程x
2-mx+m-2=0總有兩不等實根;
∴該二次函數(shù)圖象與x軸都有兩個交點.(2分)
(2)解:∵二次函數(shù)y=x
2-mx+m-2的圖象經過點(3,6),
∴3
2-3m+m-2=6,
解得
;
∴二次函數(shù)的解析式為
.(3分)
(3)解:將y=x向下平移2個單位長度后得到解析式為:y=x-2,(4分)
解方程組
,
得
,
;
∴直線y=x-2與拋物線
的交點為
;
∴點A關于對稱軸
的對稱點是
,
點B關于x軸的對稱點是B'(1,1),設過點A'、B'的直線解析式為y=kx+b;
∴
,
,
∴直線A'B'的解析式為
;
∴直線A'B'與x軸的交點為
(5分)
與直線
的交點為
(6分)
則點
、
為所求;
過點B'做B'H⊥AA'的延長線于點H,
∴
,HA'=1;
在Rt△A'B'H中,
,
∴所求最短總路徑的長為AE+EF+FB=A'B'=
.(7分)
點評:此題是二次函數(shù)的綜合題,考查了根的判別式、函數(shù)解析式的確定、函數(shù)圖象交點坐標的求法、軸對稱的性質、平面展開-最短路徑問題等重要知識點,綜合性強,難度較大.