在平面直角坐标系xoy上,给定抛物线L:y= 1 4 x 2 .实数p,q满足p 2 -4q≥0,x 1 ,x 2 是方

在平面直角坐标系xoy上,给定抛物线L:y=
1
4
x 2 .实数p,q满足p 2 -4q≥0,x 1 ,x 2 是方程x 2 -px+q=0的两根,记φ(p,q)=max{|x 1 |,|x 2 |}.
(1)过点,A(p 0
1
4
p 0 2 )(p 0 ≠0),作L的切线交y轴于点B.证明:对线段AB上的任一点Q(p,q),有φ(p,q)=
|p 0 |
2

(2)设M(a,b)是定点,其中a,b满足a 2 -4b>0,a≠0.过M(a,b)作L的两条切线l 1 ,l 2 ,切点分别为E(p 1
1
4
p 21
),E′(p 2
1
4
p 2 2 ),l 1 ,l 2 与y轴分别交于F,F′.线段EF上异于两端点的点集记为X.证明:M(a,b)∈X⇔|P 1 |<|P 2 |⇔φ(a,b)=
| p 1 |
2

(3)设D={ (x,y)|y≤x-1,y≥
1
4
(x+1) 2 -
5
4
}.当点(p,q)取遍D时,求φ(p,q)的最小值 (记为φ min )和最大值(记为φ max
妖女最拽 1年前 已收到1个回答 举报

buyyer 幼苗

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(1)k AB =y′| x=p0 =
1
2 p 0
直线AB的方程为y-
1
4 p 0 2 =
1
2 p 0 (x-p 0 ),即y=
1
2 p 0 x-
1
4 p 0 2
∴q=
1
2 p 0 p-
1
4 p 0 2 ,方程x 2 -px+q=0的判别式△=p 2 -4q=(p-p 0 2
两根x 1,2 =
p±| p 0 -p|
2 =
p 0
2 或p-
p 0
2 ,
而|p-
p 0
2 |=||p|-|
p 0
2 ||,又0≤|p|≤|p 0 |,
∴ -|
p 0
2 |≤|p| -|
p 0
2 |≤|
p 0
2 | ,得|p-
p 0
2 |=||p|-|
p 0
2 || ≤|
p 0
2 | ,
∴φ(p,q)=
|p 0 |
2 ;

(2)由a 2 -4b>0知点M(a,b)在抛物线L的下方,
①当a>0,b≥0时,作图可知,若M(a,b)∈X,则p 1 >p 2 ≥0,
得|p 1 |>|p 2 |;显然有点M(a,b)∈X;∴M(a,b)∈X⇔|P 1 |<|P 2 |.
②当a>0,b<0时,点M(a,b)在第二象限,作图可知,若M(a,b)∈X,则p 1 >0>p 2
且|p 1 |>|p 2 |;
显然有点M(a,b)∈X,
∴显然有点M(a,b)∈X⇔|P 1 |<|P 2 |.
根据曲线的对称性可知,当a<0时,M(a,b)∈X⇔|P 1 |<|P 2 |.
综上所述,M(a,b)∈X⇔|P 1 |<|P 2 |. (*)
由(1)知点M在直线EF上,方程x 2 -ax+b=0的两根x 1,2 =
p 0
2 或a-
p 0
2 ,
同理知点M在直线E′F′上,方程x 2 -ax+b=0的两根x 1,2 =
p 0
2 或a-
p 0
2 ,
若φ(a,b)=
| p 1 |
2 ,则
| p 1 |
2 不比|a-
p 1
2 |、
| p 2 |
2 、|a-
p 2
2 |小,
∴|p 1 |>|p 2 |;又|p 1 |>|p 2 |⇒M(a,b)∈X;
∴φ(p,q)=
|p 1 |
2 ⇒M(a,b)∈X;
又由(1)知,M(a,b)∈X⇒φ(p,q)=
|p 1 |
2 ;
∴M(a,b)∈X⇔φ(p,q)=
|p 1 |
2 ,综合(*)式,得证.

(3)联立y=x-1,y=
1
4 (x+1) 2 -
5
4 得交点(0,-1),(2,1),可知0≤p≤2,
过点(p,q)抛物线L的切线,设切点为(x 0
1
4 x 0 2 ),则

1
4 x 0 2 -q
x 0 -q =
1
2 x 0 ,
得x 0 2 -2px 0 +4q=0,解得x 0 =p+
p 2 -4q ,
又q≥
1
4 (p+1) 2 -
5
4 ,即p 2 -4q≤4-2p,
x 0 ≤p+
4 -2p ,设
4 -2p =t,x 0 ≤ -
1
2 t 2 +t+2 = -
1
2 (t-1) 2 +
5
2 ≤
5
2 ,
∴φ max =
5
4 ;
而x 0 ≥p+
p 2 -4p+4 =p+|p-2|=2,
∴φ min =
| x 0 |
2 =1.

1年前

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