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.

∵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)
=
1
2
[a-2+
2
a-2
+4]≥
2
+2,当a=2+
2
时取等号;
当a<2时,
m≤
a2-2
2a-4
=
1
2
[a-2+
2
a-2
+4]≤-
2
+2,当a=2-
2
时取等号.
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.