证明:
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
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    解析几何
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    抛物线
    >
    抛物线的性质
    >
    抛物线的算术平均性质
  • 知识点
    >
    微积分初步
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    三次函数的图象与性质
    >
    三次函数的切割线性质
  • 知识点
    >
    函数
    >
    根与系数的关系
    >
    二次方程的韦达定理
  1. 若二次函数的图象某点处的切线与某条割线平行,则切点的横坐标为两个割点横坐标的等差中项;
    标注
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      解析几何
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      抛物线
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      抛物线的性质
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      抛物线的算术平均性质
    答案
    解析
    如图.不妨设二次函数为$$y=ax^2+bx+c,$$切线的方程为$$y=kx+m_0,$$割线的方程为$$y=kx+m,$$切点的横坐标为 $x_0$,割点的横坐标为 $x_1,x_2$,则分别将切线与割线的方程与二次函数联立,可得$$\begin{cases} ax^2+bx+c-\left(kx+m_0\right)=a\left(x-x_0\right)^2,\\ ax^2+bx+c-\left(kx+m\right)=a\left(x-x_1\right)\left(x-x_2\right),\end{cases} $$这两个等式左边的一次项相同,因此根据韦达定理,有$$-\dfrac{b-k}a=2x_0=x_1+x_2,$$原命题得证.
  2. 从三次函数图象上任意点 $P$ 作三次函数图象的切线($P$ 不为切点)和割线,切点的横坐标为割点横坐标的等差中项.
    标注
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      函数
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      二次方程的韦达定理
    答案
    解析
    如图.不妨设点 $P\left(x_p,y_p\right)$,三次函数方程为$$y=ax^3+bx^2+cx^2+d,$$切线方程为$$y=k_0\left(x-x_p\right)+y_p,$$割线的方程为$$y=k\left(x-x_p\right)+y_p,$$切点的横坐标为 $x_0$,割点的横坐标为 $x_1,x_2$,则分别将切线与割线的方程与二次方程联立,可得$$\begin{cases} ax^3+bx^2+cx+d-\left[k_0\left(x-x_p\right)+y_p\right]=a\left(x-x_p\right)\left(x-x_0\right)^2,\\ ax^3+bx^2+cx+d-\left[k\left(x-x_p\right)+y_p\right]=a\left(x-x_p\right)\left(x-x_1\right)\left(x-x_2\right),\end{cases} $$这两个等式左边的二次项相同,因此根据韦达定理,有$$-\dfrac ba=x_p+2x_0=x_p+x_1+x_2,$$原命题得证.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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