已知关于x的一元二次方程x2-4x+2(k-1)=0有两个不相等的实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)如果抛物线y=x2-4x+2(k-1)与x轴的两个交点的横坐标为整数,求正整数k的值;
(3)直线y=x与(2)中的抛物线在第一象限内的交点为点C,点P是射线OC上的一个动点(点P不与点O、点C重合),过点P作垂直于x轴的直线,交抛物线于点M,点Q在直线PC上,距离点P为个单位长度,设点P的横坐标为t,△PMQ的面积为S,求出S与t之间的函数关系式.
网友回答
解:(1)由题意得△>0.∴△=(-4)2-4[2(k-1)]=-8k+24>0.
∴解得k<3.
(2)∵k<3且k为正整数,∴k=1或2.
当k=1时,y=x2-4x,与x轴交于点(0,0)、(4,0),符合题意;
当k=2时,y=x2-4x+2,与x轴的交点不是整数点,故舍去.
综上所述,k=1.
(3)∵
∴点C的坐标是(5,5).∴OC与x轴的夹角为45°.
过点Q作QN⊥PM于点N,(注:点Q在射线PC上时,结果一样,所以只写一种情况即可)
∴∠NQP=45°,S=PM?NQ.
∵PQ=,∴NQ=1.
∵P(t,t),则M(t,t2-4t),∴PM=|t-(t2-4t)|=|-t2+5t|.
∴S=|-t2+5t|.
∴当0<t<5时,S=-t2+t;
当t>5时,S=t2-t.
解析分析:(1)若一元二次方程有两个不等的实数根,那么根的判别式必大于0,据此求出k的取值范围.
(2)此题求的是“正整数”k的值,结合(1)的结论很容易得出k的值,代入抛物线的解析式中直接进行验证即可(令y=0,求出x的值,判断x的值是否为整数).
(3)首先要求出点C的坐标,即可得到∠COx的度数,那么过Q作PM的垂线后,通过构建的直角三角形,结合∠COx的度数可将PQ的长转化为Q到PM的距离;若以PM为底、Q到PM的距离为高,可表示△PMQ的面积,由此得到关于S、t的函数解析式;在求PM的表达式时,要注意P、M的位置.
点评:该题的难度不大,主要涉及:一元二次方程根与系数的关系、函数解析式的确定以及三角形面积的解法等基础知识.(3)题中,PM表达式与t的值有密切的联系,因此在解答时,一定不能漏掉自变量的取值范围.