每日一题[2626]交点曲线系

函数 $y=2 x^2+b x-c$ 的图象与 $x$ 轴交于点 $A, B$,与 $y$ 轴交于点 $C$.圆 $M$ 为 $\triangle A B C$ 的外接圆.

1、证明:圆 $M$ 与 $y$ 轴另一交点为 $D$,证明 $D$ 点唯一并求出该定点.

2、已知 $\triangle ABD$ 的面积为 $\dfrac{5}{4}$ 且 $ b$ 和 $c$ 为正整数,求 $b, c$.

解析

1、根据交点曲线系,圆 $M$ 的方程为\[2x^2+bx-c-y+2y(y+c)=0,\]即\[x^2+y^2+\dfrac 12bx\left(c-\dfrac 12\right)y-\dfrac 12c=0,\]因此圆 $M$ 与 $y$ 轴的交点为 $(0,-c)$ 和 $\left(0,\dfrac 12\right)$,因此 $D$ 点为定点 $\left(0,\dfrac 12\right)$.

2、根据题意,关于 $x$ 的方程\[2x^2+bx-c=0\]的两根之差的绝对值为 $5$,即\[ \dfrac{\sqrt{b^2+8c}}4=5\iff b^2+8c=100,\]进而 $(b,c)=(2,12),(6,8)$.

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