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已知二次函数y=mx2+4(m-3)x-16(1)证明:该二次函数的图象与x轴有两个交点;(2)

时间:2022-01-11 13:28:50

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已知二次函数y=mx2+4(m-3)x-16(1)证明:该二次函数的图象与x轴有两个交点;(2)

问题补充:

已知二次函数y=mx2+4(m-3)x-16

(1)证明:该二次函数的图象与x轴有两个交点;

(2)当m为何值时,二次函数的图象与x轴的两个交点间的距离为最小?求出这个最小值,并求此时二次函数图象的开口方向与顶点坐标.

答案:

解:(1)令y=0,得mx2+4(m-3)x-16=0①,

∵△=16(m-3)2+64m=16(m2-2m+9)=16(m-1)2+128,

故不论m为任何不为0的实数,都有△>0,

∴方程①有两个不等的实根,

∴二次函数图象与x轴有两个交点;

(2)设二次函数图象与x轴两交点的横坐标分别为x1,x2,

∵y=mx2+4(m-3)x-16是二次函数,∴m≠0,

∴二次函数与x轴两交点的距离|x1-x2|==

==4=4,

当且仅当-=0,即m=9时,|x1-x2|有最小值,最小值为,

把m=9代入原式,得此时二次函数为y=9x2+24x-16,

∵9>0,∴当x=-=-=-时,ymin===-32,

∴此时二次函数图象的开口向上,顶点坐标为(-,-32).

解析分析:(1)令二次函数解析式中y=0,得到关于x的一元二次方程,表示出根的判别式,配方后得到根的判别式恒大于0,从而得到一元二次方程有两个不相等的实数根,可得二次函数图象与x轴有两个交点,得证;

(2)设出二次函数图象与x轴的两交点横坐标,把第一问表示出的根的判别式代入公式|x1-x2|=中,化简后进行配方,根据完全平方式的最小值为0,得到两交点距离的最小值,以及此时m的值,把此时m的值代入到二次函数解析式中,确定出二次函数解析式,根据二次项系数大于0,得到抛物线开口向上,代入顶点坐标公式即可确定出顶点坐标.

点评:此题考查了二次函数与一元二次方程的关系,求函数的最值,抛物线的图象与性质,以及二次函数的顶点坐标公式,一元二次方程ax2+bx+c=0的解即为二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的横坐标,故利用根的判别式判断方程解的情况即可得到二次函数与x轴交点的个数,可以利用配方的方法把式子变形,根据完全平方式恒大于等于0得出式子的最值,同时要求学生掌握二次函数的顶点坐标公式.

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