问题 解答题

已知抛物线y=x2与动直线y=(2t-1)x-c有公共点(x1,y1),(x2,y2),且x12+x22=t2+2t-3.

(1)求实数t的取值范围;

(2)当t为何值时,c取到最小值,并求出c的最小值.

答案

(1)联立y=x2与y=(2t-1)x-c,

消去y得二次方程x2-(2t-1)x+c=0①

有实数根x1,x2,则x1+x2=2t-1,x1x2=c.

所以c=x1x2=

1
2
[(x1+x2)2-(
x21
+
x22
)]

=

1
2
[(2t-1)2-(t2+2t-3)]=
1
2
(3t2-6t+4)

把②式代入方程①得x2-(2t-1)x+

1
2
(3t2-6t+4)=0③

t的取值应满足t2+2t-3=x12+x22≥0,④

且使方程③有实数根,即△=(2t-1)2-2(3t2-6t+4)=-2t2+8t-7≥0,⑤

解不等式④得t≤-3或t≥1,

解不等式⑤得2-

2
2
≤t≤2+
2
2

所以,t的取值范围为2-

2
2
≤t≤2+
2
2
.⑥

(2)由②式知c=

1
2
(3t2-6t+4)=
3
2
(t-1)2+
1
2

由于c=

3
2
(t-1)2+
1
2

2-

2
2
≤t≤2+
2
2
时是递增的,

所以,当t=2-

2
2

时,cmin=

3
2
(2-
2
2
-1)2+
1
2
=
11-6
2
4

答:当t=2-

2
2
时,c有最小值:cmin=
3
2
(2-
2
2
-1)2+
1
2
=
11-6
2
4

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