已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c經(jīng)過點(1,2).
(1)若a=1,二次函數(shù)頂點A,它與x軸交于兩點B、C,且△ABC為等邊三角形,求此時二次函數(shù)的解析式.
(2)若abc=4,且a≥b≥c,求|a|+|b|+|c|的最小值.
(3)在(2)中取得最小值的條件下,若b,c為整數(shù),請求出此時二次函數(shù)的解析式,并說明該函數(shù)在m≤x≤m+2時的最小值(其中m的常數(shù)).
分析:(1)將(1,2)的坐標(biāo)代入拋物線的解析式中,聯(lián)立a=1,可得出b、c之間的關(guān)系式.如果△ABC是等邊三角形,那么
倍BC的長正好是A點縱坐標(biāo)的絕對值,聯(lián)立b、c的關(guān)系式可求出b、c的值,從而求出函數(shù)的解析式.
(2)易知:b+c=2-a,bc=
,可將b、c看做是一元二次方程x
2-(2-a)x+
=0的兩實根,那么可根據(jù)△≥0,求得a的大致取值范圍為a≥4.由于abc=4>0,且a≥b≥c,則說明①a、b、c均大于0,由于a≥4,如果三數(shù)均為正數(shù),顯然a+b+c>4≠2,因此不合題意.②a正,b、c為負(fù),那么此時|a|+|b|+|c|=a-(b+c)=a-(2-a)=2a-2,根據(jù)得出的a的取值范圍,即可求出|a|+|b|+|c|的最小值.
(3)根據(jù)(2)中的條件,確定b,c的值,求出二次函數(shù)式,根據(jù)討論m的取值范圍,求出最值.
解答:解:(1)由題意,a+b+c=2,
∵a=1,
∴b+c=1
拋物線頂點為A(-
,c-
)
設(shè)B(x
1,0),C(x
2,0),
∵x
1+x
2=-b,x
1x
2=c,△=b
2-4c>0
∴|BC|=|x
1-x
2|=
=
=
∵△ABC為等邊三角形,
∴
-c=
即b
2-4c=2
•
,
∵b
2-4c>0,
∴
=2
,
∵c=1-b,
∴b
2+4b-16=0,b=-2±2
∴當(dāng)b=-2+2
時,c=3-2
當(dāng)b=-2-2
時,c=3+2
∴此時二次函數(shù)的解析式為:
y=x
2+(-2+2
)x+3-2
或
y=x
2+(-2-2
)x+3+2
(2)∵a≥b≥c,若a<0,則b<0,c<0,a+b+c<0,與a+b+c=2矛盾.
∴a>0.
∵b+c=2-a,bc=
∴b,c是一元二次方程x
2-(2-a)x+
=0的兩實根.
∴△=(2-a)
2-4×
≥0,
∴a
3-4a
2+4a-16≥0,即(a
2+4)(a-4)≥0,故a≥4.
∵abc>0,
∴a,b,c為全大于0或一正二負(fù).
①若a,b,c均大于0,
∵a≥4,與a+b+c=2矛盾;
②若a,b,c為一正二負(fù),則a>0,b<0,c<0,
則|a|+|b|+|c|=a-b-c=a-(2-a)=2a-2,
∵a≥4,
故2a-2≥6
當(dāng)a=4,b=c=-1時,滿足題設(shè)條件且使不等式等號成立.
故|a|+|b|+|c|的最小值為6.
(3)根據(jù)(2)中的條件,可知道a=4,b=-1,c=-1.
y=4x
2-x-1,二次函數(shù)開口向上.
頂點的橫坐標(biāo):x=
,
當(dāng)m+2<
,即m<-
,
最小值為:4(m+2)
2-m-1=4m
2+15m+15.
當(dāng)m>
時,
最小值為:y=4m
2-m-1.
當(dāng)m≤
≤m+2時,
最小值為:-
.
點評:本題考查二次函數(shù)的綜合運用,關(guān)鍵是根據(jù)等邊三角形的性質(zhì),三邊相等,以及兩點間的距離公式求出求出b,c的值,確定函數(shù)式,以及根據(jù)坐標(biāo)和所給的條件求出最值,以及函數(shù)的性質(zhì)等知識點.