1、抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴公共点的横坐标是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根,因此可通过抛物线与x轴的公共点的个数来判断一元二次方程的根的情况.
(1)抛物线与x轴无公共点,对应着ax2+bx+c=0(a≠0)无实根,b2-4ac<0;
(2)抛物线与x轴只有一个公共点,对应着ax2+bx+c=0(a≠0)有两相等的实根,b2-4ac=0;
(3)抛物线与x轴有两个公共点,对应着ax2+bx+c=0(a≠0)有两不相等的实根,b2-4ac>0.
2、抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象全部在x轴上方的等价条件为a>0,b2-4ac<0;抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象全部在x轴下方的等价条件为a<0,b2-4ac<0.
例1、若抛物线y=mx2-2x-1与x轴有两个公共点,则m的取值范围是_________;若与x轴只有一个公共点,则m的取值范围是_________;若抛物线与x轴没有公共点,则m的取值范围是_________.
解:
(1)依题意,△=(-2)2-4·m·(-1)>0,且m≠0,
∴m>-1,且m≠0.
(2)依题意△=(-2)2-4·m·(-1)=0,且m≠0,
∴m=-1.
(3)依题意△=(-2)2-4·m·(-1)<0,且m≠0,
∴m<-1.
变式练习1
若抛物线y=x2-(2k+1)x+k2+2与x轴有两个公共点,则整数k的最小值为_________.
答案:
△=(2k+1)2-4×(k2+2)>0,∴k>
,
∵k为整数,∴最小k=2.
例2、无论x取什么实数值,二次函数y=2x2-6x+m的函数值总是正数,则m的取值范围是_________.
解:
∵a=2>0,且其函数值总为正数,
∴△=(-6)2-4×2×m<0,∴m>
,
此时关于x的一元二次方程2x2-6x+m=0无实数根.
变式练习2
函数y=mx2+x-2m(m是常数)的图象与x轴的公共点的个数为_________.
答案:
若m≠0,△=12-4·m·(-2m)=1+8m2>0,
此时与x轴有两个公共点;
若m=0,则y=x,此时与x轴有1个公共点,
故与x轴的公共点的个数为1个或2个.
例3、若抛物线y=-2x2+mx-3的顶点在x轴的正半轴上,求m的值.
解:
依题意,抛物线与x轴只有1个公共点,
故△=m2-4×(-2)×(-3)=0,∴m=
.
又∵顶点在x轴的正半轴上,
,
∴m>0,∴m=
.
变式练习3
已知抛物线y=x2-x-1与x轴的一个公共点为(m,0),求代数式m2-m+2010的值.
答案:
0=m2-m-1,∴m2-m=1,
∴m2-m+2010=2011.
例4、二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,根据图象回答下列问题:
(1)方程ax2+bx+c=0的两个根;
(2)不等式ax2+bx+c>0的解集;
(3)若方程ax2+bx+c=k有两个不相等的实数根,求k的取值范围.
解:
(1)图象与x轴的两公共点的坐标为(1,0),(3,0),故方程ax2+bx+c=0的两根为x1=1,x2=3;
(2)图象在x轴上方的部分的纵坐标大于0,故方程ax2+bx+c>0的解集为1<x<3;
(3)方程ax2+bx+c=k的解可看作抛物线y=ax2+bx+c与直线y=k的交点的横坐标,从图象可看出,当k<2时,直线y=k与抛物线y=ax2+bx+c有两个交点,此时方程ax2+bx+c=k有两个不相等的实根.
变式练习4
直线y=x+m与抛物线y=x2+bx+c都经过点A(1,0),B(3,2).
(1)求m的值和抛物线的解析式;
(2)求不等式x2+bx+c>x+m的解(直接写出答案).
答案:
(1)把A(1,0)代入y=x+m得:
0=1+m,∴m=-1.
把A(1,0),B(3,2)代入y=x2+bx+c得:

∴m=-1,
抛物线的解析式为y=x2-3x+2.
(2)作出直线与抛物线的大致图象.

从图象上可看出不等式x2+bx+c>x+m的解集为x<1或x>3.