Question

在平面直角坐標(biāo)系xOy中，記二次函數(shù)f（x）=x²+2x+b（x∈R）與兩坐標(biāo)軸有三個交點(diǎn)．經(jīng)過三個交點(diǎn)的圓記為C．
（1）求實(shí)數(shù)b的取值范圍；
（2）求圓C的方程；
（3）問圓C是否經(jīng)過定點(diǎn)（其坐標(biāo)與b的無關(guān)）？請證明你的結(jié)論．

Answer 1

分析：（1）由題意知，由拋物線與坐標(biāo)軸有三個交點(diǎn)可知拋物線不過原點(diǎn)即b不等于0，然后拋物線與x軸有兩個交點(diǎn)即令f（x）=0的根的判別式大于0即可求出b的范圍；
（2）設(shè)出圓的一般式方程，根據(jù)拋物線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo)可知：令y=0得到與f（x）=0一樣的方程；令x=0得到方程有一個根是b即可求出圓的方程；
（3）設(shè)圓的方程過定點(diǎn)（x₀，y₀），將其代入圓的方程得x₀²+y₀²+2x₀-y₀+b（1-y₀）=0，因為x₀，y₀不依賴于b得取值，所以得到1-y₀=0即y₀=1，代入x₀²+y₀²+2x₀-y₀=0中即可求出定點(diǎn)的坐標(biāo)．

解答：解：．（1）令x=0，得拋物線與y軸交點(diǎn)是（0，b）；
令f（x）=x²+2x+b=0，由題意b≠0且△＞0，解得b＜1且b≠0．
（2）設(shè)所求圓的一般方程為x²+y²+Dx+Ey+F=0
令y=0得x²+Dx+F=0這與x²+2x+b=0是同一個方程，故D=2，F(xiàn)=b．
令x=0得y²+Ey+F=0，方程有一個根為b，代入得出E=-b-1．
所以圓C的方程為x²+y²+2x-（b+1）y+b=0．
（3）圓C必過定點(diǎn)，證明如下：
假設(shè)圓C過定點(diǎn)（x₀，y₀）（x₀，y₀不依賴于b），將該點(diǎn)的坐標(biāo)代入圓C的方程，
并變形為x₀²+y₀²+2x₀-y₀+b（1-y₀）=0（*）
為使（*）式對所有滿足b＜1（b≠0）的b都成立，必須有1-y₀=0，結(jié)合（*）式得x₀²+y₀²+2x₀-y₀=0，解得

x0=0 y0=1

或

x0=-2 y0=1

經(jīng)檢驗知，（-2，1）和（0，1）均在圓C上，因此圓C過定點(diǎn)（-2，1）和（0，1）．

點(diǎn)評：本小題主要考查二次函數(shù)圖象與性質(zhì)、圓的方程的求法．是一道綜合題．