问题 解答题

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.

答案

(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=

3m-1
m
,x1x2=
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|

m+1
m
|=2,

m+1
m
=2或
m+1
m
=-2.

∴m=1或m=-

1
3

∴所求抛物线的解析式为y1=x2-2x,

y2=-

1
3
(x-2)(x-4).

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

y2=-
1
3
x2+2x-
8
3
y=x+b
,△=9-4(8+3b)=0,得b=-
23
12

观察图象可知,

当b>-

9
4
,或b<-
23
12
直线y=x+b与(2)中的图象只有两个交点;

y1=x2-2x
y2=-
1
3
(x-2)(x-4)

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<-

9
4
或b>-
23
12
或b=-2时,

直线y=x+b与(2)中图象只有两个交点.

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