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已知抛物线y=x2+bx+c与直线y=x+1有两个交点A、B. (1)当AB的中...

已知抛物线y=x2+bx+c与直线y=x+1有两个交点A、B.
(1)当AB的中点落在y轴时,求c的取值范围;
(2)当AB=2manfen5.com 满分网,求c的最小值,并写出c取最小值时抛物线的解析式;
(3)设点P(t,T)在AB之间的一段抛物线上运动,S(t)表示△PAB的面积.
①当AB=2manfen5.com 满分网,且抛物线与直线的一个交点在y轴时,求S(t)的最大值,以及此时点P的坐标;
②当AB=m(正常数)时,S(t)是否仍有最大值,若存在,求出S(t)的最大值以及此时点P的坐标(t,T)满足的关系,若不存在说明理由.

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(1)若AB的中点落在y轴上,那么A、B的横坐标互为相反数,即两个横坐标的和为0;可联立两个函数的解析式,那么A、B的横坐标即为所得方程的两根,根据方程有两个不等的实数根及两根的和为0即可求出c的取值范围; (2)由于直线AB的斜率为1,当AB=2时,A、B两点横坐标差的绝对值为2;联立两个函数的解析式,可得到关于x的方程,那么A、B的横坐标就是方程的两个根,可用韦达定理表示出两根差的绝对值,进而求出b、c的关系式,即可得到c的最小值以及对应的b的值,由此可确定抛物线的解析式; (3)①在(2)中已经求得了b、c的关系式,若抛物线与直线的一个交点在y轴,那么c=1,可据此求出b的值;进而可确定抛物线的解析式,过P作PQ∥y轴,交AB于Q,可根据抛物线和直线AB的解析式表示出P、Q的纵坐标,进而可求出PQ的表达式,以PQ为底,A、B横坐标的差的绝对值为高即可求出△PAB的面积,进而可得出关于S(t)和t的函数关系式,根据函数的性质即可求出△PAB的最大面积及对应的P点坐标; ②结合(2)以及(3)①的方法求解即可. 【解析】 (1)由x2+bx+c=x+1,得x2+(b-1)x+c-1=0①. 设交点A(x1,y1),B(x2,y2) (x1<x2). ∵AB的中点落在y轴, ∴A,B两点到y轴的距离相等,即A,B两点的横坐标互为相反数, ∴x1+x2=0, 故 ∴c<1;(3分) (2)∵,如图,过A作x轴的平行线,过B作y轴的平行线,它们交于G点, ∵直线y=x+1与x轴的夹角为45°, ∴△ABG为等腰直角三角形, 而, AG==2, 即|x1-x2|=2, ∴(x1+x2)2-4x1x2=4, 由(1)可知x1+x2=-(b-1),x1x2=c-1. 代入上式得:(b-1)2-4(c-1)=4, ∴; (3)①∵. 又∵抛物线与直线的交点在y轴时,交点的横坐标为0, 把x=0代入①,得c-1=0,∴c=1. ∴这一交点为(0,1); ∴; 当b=-1时,y=x2-x+1,过P作PQ∥y轴交直线AB于Q,则有: P(t,t2-t+1),Q(t,t+1); ∴PQ=t+1-(t2-t+1)=-t2+2t; ∴S(t)=PQ×AB=-t2+2t=-(t-1)2+1; 当t=1时,S(t)有最大值,且S(t)最大=1,此时P(1,1); 当b=3时,y=x2+3x+1,同上可求得: S(t)=PQ×AB=-t2-2t=-(t+1)2+1; 当t=-1时,S(t)有最大值,且S(t)最大=1,此时P(-1,-1); 故当P点坐标为(1,1)或(-1,-1)时,S(t)最大,且最大值为1; ②同(2)可得:(b-1)2-4(c-1)=m2, 由题意知:c=1,则有: (b-1)2=m2,即b=1±m; 当b=1+m时,y=x2+(1+m)x+1, ∴P(t,t2+(1+m)t+1),Q(t,t+1); ∴PQ=t+1-[t2+(1+m)t+1]=-t2-mt; ∴S(t)=PQ×AB=(-t2-mt)×m=-m(t+)2+m3; ∴当t=-时,S(t)最大=m3, 此时P(-m,--+1); 当b=1-m时,y=x2+(1-m)x+1,同上可求得: S(t)=-m(t-)2+m3; ∴当t=m时,S(t)最大=m3, 此时P(m,+m+1); 故当P(-m,--+1)或(m,+m+1)时,S(t)有最大值,且最大值为m3.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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