如图,已知:抛物线y1=x2-2mx+1,y2=-x2-2mx-1,CE、DF分别是抛物线y1、y2的对称轴.
(1)请用2种不同的方法,判断抛物线平行四边形y1、y2中哪条经过点A,哪条经过点B?
(2)求证:CE=DF,并求m的取值范围;
(3)直线l垂直于x轴,与抛物线y1、y2分别交于MN两点,求线段MN的最小值.
网友回答
解:(1)方法一:∵y1=x2-2mx+1,a=1>0;y2=-x2-2mx-1,a=-1<0,
∴y1经过点A,y2经过点B.
方法二:∵y1=x2-2mx+1,c=1>0;y2=-x2-2mx-1,c=-1<0,
∴y1经过点A,y2经过点B.
(2)∵y1=x2-2mx+1=(x-m)2+1-m2,y2=-x2-2mx-1=(x+m)2+m2-1,
CE=|m2-1|,DF=|1-m2|=|m2-1|,
∴CE=DF;
∵y1=x2-2mx+1=(x-m)2+1-m2经过点A,
∴,
解得:0<m<1.
(3)∵y1-y2=(x2-2mx+1)-(-x2-2mx-1)=2x2+2,
∴当x=0时,MN最小值=2.
解析分析:(1)由于A、B分别处于y轴的正半轴和负半轴上,若判断抛物线平行四边形y1、y2中哪条经过点A,哪条经过点B,可采用两种方法:①根据抛物线的开口方向判断,②根据抛物线与y轴的交点坐标判断.
(2)分别将两个函数关系式化为顶点式,然后求出它们的顶点坐标,即可得到CE、DF的长,然后进行比较即可;
在求m的取值范围时,以y1为例,可根据抛物线的对称轴位置和顶点的位置来列不等式组,求出m的取值范围.
(2)线段MN的长,实际是两个抛物线函数值的差的绝对值,可令y1-y2,所得表达式即为MN的长,根据MN与x的函数关系式,即可求得MN的最小值.
点评:此题考查了二次函数的函数图象与系数的关系、顶点坐标的求法以及二次函数最值的应用,难度适中.