Question

已知二次函數(shù)y=x²+ax+a-2
（1）證明：不論a取何值，拋物線y=x²+ax+a-2的頂點(diǎn)Q總在x軸的下方；
（2）設(shè)拋物線y=x²+ax+a-2與y軸交于點(diǎn)C，如果過點(diǎn)C且平行于x軸的直線與該拋物線有兩個(gè)不同的交點(diǎn)，并設(shè)另一個(gè)交點(diǎn)為點(diǎn)D，問：△QCD能否是等邊三角形？若能，請求出相應(yīng)的二次函數(shù)解析式；若不能，請說明理由．

Answer 1

證明：（1）：∵判別式△=a²-4（a-2）=（a-2）²+4＞0，
∴拋物線與x軸總有兩個(gè)不同的交點(diǎn)．
又∵拋物線開口向上，
∴拋物線的頂點(diǎn)在x軸下方．
或由二次函數(shù)解析式得：y=（x+）²-a²+a-2．
∵拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)-a²+a-2=-[（a-2）²+1]＜0，
當(dāng)a取任何實(shí)數(shù)時(shí)總成立．
∴不論a取任何值，拋物線的頂點(diǎn)總在x軸下方．
（2）由條件得：拋物線頂點(diǎn)Q（-，-a²+a-2），點(diǎn)C（0，a-2），當(dāng)a≠0時(shí)，過點(diǎn)C存在平行于x軸的直線與拋物線交于另一個(gè)點(diǎn)D，此時(shí)CD=|-a|，點(diǎn)Q到CD的距離為|（a-2）-（-a²+a-2）|=a²，自Q作QP⊥CD，垂足為P，要使△QCD為等邊三角形，則需QP=CD，
即a²=|-a|，
∵a≠0，
∴解得a=±2，（或由CD=CQ，或由CP=，CQ等求得a的值），
∴△QCD可以是等邊△，
此時(shí)對應(yīng)的二次函數(shù)解析式為y=x²+2x+2-2或y=x²-2x-2-2．
分析：（1）要證明：不論a取何值，拋物線y=x²+ax+a-2的頂點(diǎn)Q總在x軸的下方，只要證明拋物線與x軸，有兩個(gè)不同的交點(diǎn)，即證明x²+ax+a-2=0有兩個(gè)不同的解．即判別式大于0即可．
（2）Q是拋物線的頂點(diǎn)，C、D的橫坐標(biāo)相同，因而C、D一定關(guān)于對稱軸對稱，因而△CDQ一定是等腰三角形．如果三角形是等邊三角形，則Q作QP⊥CD，垂足為P，則需QP=CD，CD、QP的長度都可以用a表示出來，因而就可以得到一個(gè)關(guān)于a的方程，就可以求出a的值．
點(diǎn)評：本題主要考查了二次函數(shù)與一元二次方程的關(guān)系，二次函數(shù)與x軸有兩個(gè)交點(diǎn)，即對應(yīng)的一元二次方程有兩個(gè)不同的解．