Question

已知二次函數(shù)y=ax²-（a+1）x-4（a為常數(shù)）
（1）已知二次函數(shù)y=ax²-（a+1）x-4的圖象的頂點(diǎn)在y軸上，求a的值；
（2）經(jīng)探究發(fā)現(xiàn)無(wú)論a取何值，二次函數(shù)的圖象一定經(jīng)過(guò)平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的兩個(gè)定點(diǎn)．請(qǐng)求出這兩個(gè)定點(diǎn)的坐標(biāo)；
（3）已知關(guān)于x的一元二次方程ax²-（a+1）x-4=0的一個(gè)根在-1和0之間（不含-1和0），另一個(gè)根在2和3之間（不含2和3），試求整數(shù)a的值．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題意二次函數(shù)y=ax²-（a+1）x-4的圖象的頂點(diǎn)在y軸上，可知函數(shù)對(duì)稱軸為x=0，再根據(jù)對(duì)稱軸的公式求出a值；
（2）由題意無(wú)論a取何值，二次函數(shù)的圖象一定經(jīng)過(guò)平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的兩個(gè)定點(diǎn)，可得x²-x=0，此時(shí)無(wú)論a取何值，x=0或1為定值，從而求出兩定點(diǎn)的坐標(biāo)；
（3）由題意方程ax²-（a+1）x-4=0的一個(gè)根在-1和0之間，說(shuō)明f（-1）與f（0）異號(hào)，又另一個(gè)根在2和3之間（不含2和3），說(shuō)明f（2）與f（3）異號(hào)，從而解出a的值．

解答：解：（1）∵二次函數(shù)y=ax²-（a+1）x-4的圖象的頂點(diǎn)在y軸上，
∴函數(shù)的對(duì)稱軸為x=0，
∴-

-(a+1)

2a

=0，
∴a=-1；（3分）

（2）（法一）∵無(wú)論a取何值，二次函數(shù)的圖象一定經(jīng)過(guò)平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的兩個(gè)定點(diǎn)．
∴令a=0，a=-1得：

y=-x-4 y=-x2-4

解得：

x=0 y=-4

或

x=1 y=-5

（6分）
∴這兩個(gè)定點(diǎn)的坐標(biāo)是（0，-4）或（1，-5）．（7分）
（法二）∵y=ax²-（a+1）x-4=（x²-x）a-x-4，
無(wú)論a取何值，這個(gè)二次函數(shù)的圖象一定經(jīng)過(guò)平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的兩個(gè)定點(diǎn)，
∴x²-x=0，
∴

x=0 y=-4

或

x=1 y=-5

（6分）
∴這兩個(gè)定點(diǎn)的坐標(biāo)是（0，-4）或（1，-5）；（7分）

（3）令f（x）=y=ax²-（a+1）x-4
∵ax²-（a+1）x-4=0在（-1，0）之間有一根
∴f（-1）與f（0）異號(hào)
∴f（-1）•f（0））=（2a-3）•（-4）＜0…①（8分）
∵ax²-（a+1）x-4=0在（2，3）之間有一根
∴f（2）與f（3）異號(hào)
∴f（2）•f（3）=（a-3）•（6a-7）＜0…②（9分）
由①②解不等式組

2a-3＞0 (a-3)(6a-7)＜0

（10分）
解得

3

2

＜a＜3，（11分）
∵a為整數(shù)，
∴a=2時(shí)，二次方程a=2時(shí)，二次方程ax²-（a+1）x-4=0的一根在-1和0之間，另一根在2和3之間．（12分）

點(diǎn)評(píng)：此題是一道綜合題，主要考查一元二次方程與函數(shù)的關(guān)系，函數(shù)與x軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是方程的根，若方程無(wú)根說(shuō)明函數(shù)與x軸無(wú)交點(diǎn)，其圖象在x軸上方或下方，兩者互相轉(zhuǎn)化，圖象與x軸交點(diǎn)兩邊的函數(shù)值異號(hào)，要充分運(yùn)用這一點(diǎn)來(lái)解題．