例、已知抛物线y=-x2+(m-2)x+3(m+1)交x轴于A(x1,0),B(x2,0),交y轴的正半轴于C点,且x1<x2,|x1|>|x2|,OA2+OB2=2OC+1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是否存在与抛物线只有一个公共点C的直线.如果存在,求符合条件的直线的表达式;如果不存在,请说明理由.
分析:
(1)已知x1<x2,|x1|>|x2|,很显然,x1<0,x2>0,因此OA=-x1,OB=x2,根据OA2+OB2=2OC+1,以及一元二次方程根与系数的关系即可求出m的值.也就可得出函数的解析式.
(2)根据抛物线的解析式求出C点的坐标,然后分两种情况进行讨论:
①过C的直线与y轴平行(或与x轴垂直),那么此时直线与抛物线只有一个交点.
②如果直线不与y轴平行,可根据C点坐标,设出直线的解析式,联立抛物线的解析式可得出一个关于x的一元二次方程,因为两函数只有一个交点,因此方程的△=0,由此可求出直线的解析式.
解:
(1)由条件知AO=|x1|=-x1,OB=|x2|=x2,OC=3(m+1),
∵OA2+OB2=2OC+1,x12+x22=6(m+1)+1,
∴(x1+x2)2-2x1x2=6(m+1)+1,
即(m-2)2+6(m+1)=6(m+1)+1,
得:m1=3,m2=-1,
∵x1<x2,|x1|>|x2|,
∴x1<x2=m-2<0,
∴m=1.
∴函数的解析式为y=-x2-x+6
(2)存在与抛物线只有一个公共点C的直线.C点的坐标为(0,6),
①当直线过C(0,6)且与x轴垂直时,直线也抛物线只有一个公共点,
∴直线x=0.
②过C点的直线y=kx+6,与抛物线y=x2-x+6只有一个公共点C,
即
,只有一组实数解.
∴方程x2-(k+1)x=0有两个等根,
∴△=0,(k+1)2=0,得k=-1,
∴y=-x+6.
∴符合条件的直线的表达式为y=-x+6或x=0.
点评:
本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系、二次函数解析式的确定以及函数图象交点等知识.