题目:
(2013·宝坻区一模)已知:关于x的方程x
2+(m-4)x-3(m-1)=0有两个不相等的实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)抛物线C:y=-x
2-(m-4)x+3(m-1)与x轴交于A、B两点.若m≤-1且直线l
1:
y=-x-1经过点A,求抛物线C的函数解析式;
(3)在(2)的条件下,直线l
1:
y=-x-1绕着点A旋转得到直线l
2:y=kx+b,设直线l
2与y轴交于点D,与抛物线C交于点M(M不与点A重合),当
≤时,求k的取值范围.
答案
解:(1)△=(m-4)
2-4[-3(m-1)]=(m+2)
2,
∵方程x
2+(m-4)x-3(m-1)=0有两个不相等的实数根,
∴△>0,
∴m≠-2;
(2)抛物线y=-x
2-(m-4)x+3(m-1)中,令y=0,
则x
2+(m-4)x-3(m-1)=0,
解得:x
1=3,x
2=1-m.
∴抛物线与x轴的交点坐标为(3,0)和(1-m,0),
∵直线l
1:y=-
x-1经过点A,
当点A坐标为(3,0)时-
×3-1=0,
解得m=-
,
当点A坐标为(1-m,0)时,-
×(1-m)-1=0,
解得m=2或m=-1,
又∵m≤-1,
∴m=-1且A(2,0),
∴抛物线C的解析式为y=-x
2+5x-6;
(3)设M(x
M,-x
M2+5x
M-6),
①当点M在A点的右侧时,可证
=
,

若
=
,则
=
,
此时x
M=5,M(5,-6),
过点A的直线l
2:y=kx+b的解析式为y=kx-2k,M(5,-6)时,5k-2k=-6,
求得k=-2;
②当点M与A点重合时直线l
2与抛物线C只有一个公共点,
解得
,
则x
2+(k-5)x+6-2k=0,
令△=(k-5)
2-4(6-2k)=0,求得k=1;
③当点M在A点的左侧时,
可证
=
,
若
=
,则
=
,此时x
M=-1,则M的坐标是:(-1,-12),
则-k-2k=-12,解得k=4.
综上所述,当
≤时-2≤k≤4且k≠1.
解:(1)△=(m-4)
2-4[-3(m-1)]=(m+2)
2,
∵方程x
2+(m-4)x-3(m-1)=0有两个不相等的实数根,
∴△>0,
∴m≠-2;
(2)抛物线y=-x
2-(m-4)x+3(m-1)中,令y=0,
则x
2+(m-4)x-3(m-1)=0,
解得:x
1=3,x
2=1-m.
∴抛物线与x轴的交点坐标为(3,0)和(1-m,0),
∵直线l
1:y=-
x-1经过点A,
当点A坐标为(3,0)时-
×3-1=0,
解得m=-
,
当点A坐标为(1-m,0)时,-
×(1-m)-1=0,
解得m=2或m=-1,
又∵m≤-1,
∴m=-1且A(2,0),
∴抛物线C的解析式为y=-x
2+5x-6;
(3)设M(x
M,-x
M2+5x
M-6),
①当点M在A点的右侧时,可证
=
,

若
=
,则
=
,
此时x
M=5,M(5,-6),
过点A的直线l
2:y=kx+b的解析式为y=kx-2k,M(5,-6)时,5k-2k=-6,
求得k=-2;
②当点M与A点重合时直线l
2与抛物线C只有一个公共点,
解得
,
则x
2+(k-5)x+6-2k=0,
令△=(k-5)
2-4(6-2k)=0,求得k=1;
③当点M在A点的左侧时,
可证
=
,
若
=
,则
=
,此时x
M=-1,则M的坐标是:(-1,-12),
则-k-2k=-12,解得k=4.
综上所述,当
≤时-2≤k≤4且k≠1.