问题 解答题

已知二次函数y=mx2+4(m-3)x-16

(1)证明:该二次函数的图象与x轴有两个交点;

(2)当m为何值时,二次函数的图象与x轴的两个交点间的距离为最小?求出这个最小值,并求此时二次函数图象的开口方向与顶点坐标.

答案

(1)令y=0,得mx2+4(m-3)x-16=0①,

∵△=16(m-3)2+64m=16(m2-2m+9)=16(m-1)2+128,

故不论m为任何不为0的实数,都有△>0,

∴方程①有两个不等的实根,

∴二次函数图象与x轴有两个交点;

(2)设二次函数图象与x轴两交点的横坐标分别为x1,x2

∵y=mx2+4(m-3)x-16是二次函数,∴m≠0,

∴二次函数与x轴两交点的距离|x1-x2|=

|m|
=
16(m-3)2+64m
|m|

=

16(m2-2m+9)
m2
=4
1-
2
m
+
9
m2
=4
(
3
m
-
1
3
2
+
8
9

当且仅当

3
m
-
1
3
=0,即m=9时,|x1-x2|有最小值,最小值为
8
2
3

把m=9代入原式,得此时二次函数为y=9x2+24x-16,

∵9>0,∴当x=-

b
2a
=-
24
18
=-
4
3
时,ymin=
4ac-b2
4a
=
36×16-242
36
=-32,

∴此时二次函数图象的开口向上,顶点坐标为(-

4
3
,-32).

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