已知一元二次方程x2+px+q+1=0的一根为2. (1)求q关于p的关系式; (2)求证:抛物线y=x2+px+q与x轴有两个交点; (3)设抛物线y=x2+px+q的顶点为M,且与x轴相交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,求
问题描述:
已知一元二次方程x2+px+q+1=0的一根为2.
(1)求q关于p的关系式;
(2)求证:抛物线y=x2+px+q与x轴有两个交点;
(3)设抛物线y=x2+px+q的顶点为M,且与x轴相交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,求使△AMB面积最小时的抛物线的解析式.
答
(1)把x=2代入得22+2p+q+1=0,即q=-(2p+5);
(2)证明:∵一元二次方程x2+px+q=0的判别式△=p2-4q>0,
由(1)得△=p2+4(2p+5)=p2+8p+20=(p+4)2+4>0,(3分)
∴一元二次方程x2+px+q=0有两个不相等的实根.(4分)
∴抛物线y=x2+px+q与x轴有两个交点;(5分)
(3)抛物线顶点的坐标为M(−
,p 2
),(6分)4q−p2
4
∵x1,x2是方程x2+px+q=0的两个根,
∴
,
x1+x2=−p
x1x2=q
∴|AB|=|x1−x2|=
=
(x1+x2)2−4x1x2
.(7分)
p2−4q
∴S△AMB=
|AB|•|1 2
|=4q−p2
4
(p2−4q)1 8
,(8分)
p2−4q
要使S△AMB最小,只须使p2-4q最小.
由(2)得△=p2-4q=(p+4)2+4,
所以当p=-4时,有最小值4,此时S△AMB=1,q=3.(9分)
故抛物线的解析式为y=x2-4x+3.(10分)