若抛物线y=-x2+2ax+b的顶点在直线mx-y-2m+1=0上移动,且与抛物线y=x2有公共点,求m的取值范围.
问题描述:
若抛物线y=-x2+2ax+b的顶点在直线mx-y-2m+1=0上移动,且与抛物线y=x2有公共点,求m的取值范围.
答
∵y=-x2+2ax+b=-(x-a)2+a2+b,
∴顶点坐标为(a,a2+b),
代入mx-y-2m+1=0中,得ma-(a2+b)-2m+1=0,
即b=ma-a2-2m+1,
联立
,
y=- x2+2ax+b y=x2
解得-2x2+2ax+b=0,
∵两抛物线有公共点,
∴△=(2a)2-4×(-2)×b≥0,
即a2+2b≥0,
a2+2(ma-a2-2m+1)≥0,
整理,得2(a-2)m≥a2-2,
当a=2时,无解,
当a>2时,
m≥
=
a2-2 2(a-2)
[a-2+1 2
+4]≥2 a-2
+2,当a=2+
2
时取等号;
2
当a<2时,
m≤
=
a2-2 2a-4
[a-2+1 2
+4]≤-2 a-2
+2,当a=2-
2
时取等号.
2
答案解析:用配方法将抛物线y=-x2+2ax+b写成顶点式,求出顶点坐标,代入直线mx-y-2m+1=0中,再联立两条抛物线的解析式,当两抛物线有交点时,△≥0,解不等式即可.
考试点:二次函数的性质.
知识点:本题考查了抛物线的顶点坐标的求法,两抛物线的交点坐标的求法,以及解不等式的相关知识,分类讨论问题.