(1)设 $a\in \mathbf{R}$,求证抛物线 $y=x^2+(a+2)x-2a+1$ 都经过一个定点,且顶点都落在一条抛物线上.
(2)若关于 $x$ 的方程 $x^2+(a+2)x-2a+1=0$ 有两个不等实根,求其较大根的取值范围.
【难度】
【出处】
2005中国东南数学奥林匹克试题
【标注】
  • 知识点
    >
    二试代数部分
【答案】
【解析】
(1)令 $f_a(x)=x^2+(a+2)x-2a+1=x^2+2x+1+a(x-2)$,因此抛物线过定点 $(2,9)$.该抛物线的顶点坐标为 $x=-\dfrac{a+2}{2},y=\dfrac{4(1-2a)-(a+2)^2}{4}=\dfrac{-a^2-12a}{4}$.消去 $a$ 得 $y=-x^2+4x+5.$
(2)$f_a(x)=0$ 的大根为
$x=\dfrac{-(a+2)+\sqrt{(a+2)^2-4(1-2a)}}{2}=\dfrac{-(a+2)+\sqrt{a^2+12a}}{2}=\dfrac{-(a+2)+\sqrt{(a+6)^2-36}}{2}$.
令 $a+6=2k$,则 $x=\dfrac{-(2k-4)+\sqrt{4k^2-36}}{2}=\sqrt{k^2-9}-k+2$.
由判别式 $\Delta>0$ 得 $k>3$ 或 $k<-3$.
当 $k<-3$ 时,$x>5$;
当 $k>3$ 时,$x=2-\dfrac{9}{\sqrt{k^2-9+k}}$,可得 $-1<x<2$.
综上得,方程的大根 $x$ 的取值范围为 $(-1,2)\bigcup(5,+\infty)$.
答案 解析 备注
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