问题 解答题

在平面直角坐标系xOy中,记二次函数f(x)=x2+2x+b(x∈R)与两坐标轴有三个交点.经过三个交点的圆记为C.

(1)求实数b的取值范围;

(2)求圆C的方程;

(3)问圆C是否经过定点(其坐标与b的无关)?请证明你的结论.

答案

解:.(1)令x=0,得抛物线与y轴交点是(0,b);

令f(x)=x2+2x+b=0,

由题意b≠0且△>0,

解得b<1且b≠0.

(2)设所求圆的一般方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0

令y=0得x2+Dx+F=0这与x2+2x+b=0是同一个方程,

故D=2,F=b.

令x=0得y2+Ey+F=0,方程有一个根为b,

代入得出E=﹣b﹣1.

所以圆C的方程为x2+y2+2x﹣(b+1)y+b=0.

(3)圆C必过定点,证明如下:假设圆C过定点(x0,y0)(x0,y0不依赖于b),

将该点的坐标代入圆C的方程,并变形为x02+y02+2x0﹣y0+b(1﹣y0)=0(*)

为使(*)式对所有满足b<1(b≠0)的b都成立,

必须有1﹣y0=0,结合(*)式得x02+y02+2x0﹣y0=0,

解得

经检验知,点(0,1),(﹣2,1)均在圆C上,因此圆C过定点.

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