已知关于x的方程mx2-(3m-1)x+2m-2=0.
(1)求证:无论m取任何实数时,方程恒有实数根;
(2)若关于x的二次函数y=mx2-(3m-1)x+2m-2的图象与x轴两交点间的距离为2时,求抛物线的解析式;
(3)在直角坐标系xoy中,画出(2)中的函数图象,结合图象回答问题:当直线y=x+b与(2)中的函数图象只有两个交点时,求b的取值范围.
(1)分两种情况讨论.
①当m=0时,方程为x-2=0,x=2.
∴m=0时,方程有实数根.
②当m≠0时,则一元二次方程的根的判别式
△=[-(3m-1)]2-4m(2m-2)
=9m2-6m+1-8m2+8m=m2+2m+1
=(m+1)2≥0,
∴m≠0时,方程有实数根.
故无论m取任何实数时,方程恒有实数根.
综合①②可知,m取任何实数,方程mx2-(3m-1)x+2m-2=0恒有实数根;
(2)设x1,x2为抛物线y=mx2-(3m-1)x+2m-2与x轴交点的横坐标,
则x1+x2=
,x1x2=3m-1 m
.2m-2 m
由|x1-x2|=(x1+x2)2-4x1x2
=
-9m2-6m+1 m2 8m2-8m m2
=m2+2m+1 m2
=(m+1)2 m2
=|
|.m+1 m
由|x1-x2|=2,得|
|=2,m+1 m
∴
=2或m+1 m
=-2.m+1 m
∴m=1或m=-
.1 3
∴所求抛物线的解析式为y1=x2-2x,
y2=-
(x-2)(x-4).1 3
其图象如右图所示:
(3)在(2)的条件下y=x+b与抛物线
y1,y2组成的图象只有两个交点,结合图象求b的取值范围.
,y1=x2-2x y=x+b
当y1=y时,得x2-3x-b=0,有△=9+4b=0得b=-
.9 4
同理
,△=9-4(8+3b)=0,得b=-y2=-
x2+2x-1 3 8 3 y=x+b
.23 12
观察图象可知,
当b>-
,或b<-9 4
直线y=x+b与(2)中的图象只有两个交点;23 12
由
,y1=x2-2x y2=-
(x-2)(x-4)1 3
当y1=y2时,有x=2或x=1.
当x=1时,y=-1.
所以过两抛物线交点(1,-1),(2,0)的直线为y=x-2.
综上所述可知:当b<-
或b>-9 4
或b=-2时,23 12
直线y=x+b与(2)中图象只有两个交点.