
考卷信息:
本套訓練卷共30題,選擇10題,填空10題,解答10題,題型針對性較高,覆蓋面廣,選題有深度,可加強學生對新定義函數(shù)的理解!
一.選擇題(共10小題)
1.(2022?市中區(qū)校級模擬)定義:在平面直角坐標系中,點P(x,y)的橫、縱坐標的絕對值之和叫做點P(x,y)的勾股值,記[P]=|x|+|y|.若拋物線y=ax2+bx+1與直線y=x只有一個交點C,已知點C在第一象限,且2≤[C]≤4,令t=2b2﹣4a+2020,則t的取值范圍為( )
A.2017≤t≤2018B.2018≤t≤2019
C.2019≤t≤2020D.2020≤t≤2021
【分析】聯(lián)立方程組求得C點坐標,并由只有一個交點條件求得a、b的關(guān)系式,再由新定義和2≤[C]≤4列出b的不等式,求得b的取值范圍,由t=2b2﹣4a+2020,得出t關(guān)于b的函數(shù)解析式,再根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)求得t的取值范圍.
【解答】解:由題意方程組只有一組實數(shù)解,
消去y得ax2+(b﹣1)x+1=0,
由題意得Δ=0,
∴(b﹣1)2﹣4a=0,
∴4a=(b﹣1)2,即a,
∴方程ax2+(b﹣1)x+1=0可以化為,
即(b﹣1)2x2+4(b﹣1)x+4=0,
∴x1=x2,
∴C(,),
∵點C在第一象限,
∴1﹣b>0,
∵2≤[C]≤4,
∴24,
∴12,
解得:﹣1≤b≤0,
∵t=2b2﹣4a+2020,
∴t=2b2﹣(b﹣1)2+2020=b2+2b+2019=(b+1)2+2018,
∵﹣1≤b≤0,
∴t隨b的增大而增大,
∵b=﹣1時,t=2018,
t=0時,t=2019,
∴2018≤t≤2019.
故選:B.
2.(2022?市中區(qū)二模)定義:對于已知的兩個函數(shù),任取自變量x的一個值,當x≥0時,它們對應的函數(shù)值相等;當x<0時,它們對應的函數(shù)值互為相反數(shù),我們稱這樣的兩個函數(shù)互為相關(guān)函數(shù).例如:正比例函數(shù)y=x,它的相關(guān)函數(shù)為.已知點M,N的坐標分別為,,連結(jié)MN,若線段MN與二次函數(shù)y=﹣x2+4x+n的相關(guān)函數(shù)的圖象有兩個公共點,則n的取值范圍為( )
A.﹣3≤n≤﹣1或B.﹣3<n<﹣1或
C.﹣3<n≤﹣1或D.﹣3≤n≤﹣1或
【分析】首先確定出二次函數(shù)y=﹣x2+4x+n的相關(guān)函數(shù)與線段MN恰好有1個交點、2個交點、3個交點時n的值,然后結(jié)合函數(shù)圖象可確定出n的取值范圍.
【解答】解:如圖1所示:線段MN與二次函數(shù)y=﹣x2+4x+n的相關(guān)函數(shù)的圖象恰有1個公共點,
∵二次函數(shù)y=﹣x2+4x+n的對稱軸為x2,
∴當x=2時,y=1,即﹣4+8+n=1,解得n=﹣3,
如圖2所示:線段MN與二次函數(shù)y=﹣x2+4x+n的相關(guān)函數(shù)的圖象恰好3個公共點.
∵拋物線y=x2﹣4x﹣n與y軸交點縱坐標為1,
∴﹣n=1,
解得:n=﹣1;
∴當﹣3<n≤﹣1時,線段MN與二次函數(shù)y=﹣x2+4x+n的相關(guān)函數(shù)的圖象恰有2個公共點,
如圖3所示:線段MN與二次函數(shù)y=﹣x2+4x+n的相關(guān)函數(shù)的圖象恰有3個公共點.
∵拋物線y=﹣x2+4x+n經(jīng)過點(0,1),
∴n=1,
如圖4所示:線段MN與二次函數(shù)y=﹣x2+4x+n的相關(guān)函數(shù)的圖象恰有2個公共點.
∵拋物線y=x2﹣4x﹣n經(jīng)過點M(,1),
∴2﹣n=1,解得:n,
∴1≤n時,線段MN與二次函數(shù)y=﹣x2+4x+n的相關(guān)函數(shù)的圖象恰有2個公共點.
綜上所述,n的取值范圍是﹣3<n≤﹣1或1≤n,
故選:C.
3.(2022?青秀區(qū)校級一模)新定義:若一個點的縱坐標是橫坐標的2倍,則稱這個點為二倍點.若二次函數(shù)y=x2﹣x+c(c為常數(shù))在﹣2<x<4的圖象上存在兩個二倍點,則c的取值范圍是( )
A.﹣2<cB.﹣4<cC.﹣4<cD.﹣10<c
【分析】由點的縱坐標是橫坐標的2倍可得二倍點在直線y=2x上,由﹣2<x<4可得二倍點所在線段AB的端點坐標,結(jié)合圖象,通過求拋物線與線段交點求解.
【解答】解:由題意可得二倍點所在直線為y=2x,
將x=﹣2代入y=2x得y=﹣4,
將x=4代入y=2x得y=8,
設A(﹣2,﹣4),B(4,8),如圖,
聯(lián)立方程x2﹣x+c=2x,
當Δ>0時,拋物線與直線y=2x有兩個交點,
即9﹣4c>0,
解得c,
此時,直線x=﹣2和直線x=4與拋物線交點在點A,B上方時,拋物線與線段AB有兩個交點,
把x=﹣2代入y=x2﹣x+c得y=6+c,
把x=4代入y=x2﹣x+c得y=12+c,
∴,
解得c>﹣4,
∴﹣4<c滿足題意.
故選:B.
4.(2022秋?漢陽區(qū)期中)我們定義:若點A在某一個函數(shù)的圖象上,且點A的橫縱坐標相等,我們稱點A為這個函數(shù)的“好點”.若關(guān)于x的二次函數(shù)y=ax2+tx﹣2t對于任意的常數(shù)t恒有兩個“好點”,則a的取值范圍為( )
A.0<a<1B.0C.D.
【分析】“好點”A的橫縱坐標相等,即:x=y(tǒng)=ax2+tx﹣2t(a≠0),△=(t﹣1)2+8at>0,整理得:t2﹣(2﹣8a)t+1=0,
△′=(2﹣8a)2﹣4<0,即可求解.
【解答】解:“好點”A的橫縱坐標相等,
即:x=y(tǒng)=ax2+tx﹣2t(a≠0),
Δ=b2﹣4ac=(t﹣1)2+8at>0,
整理得:t2﹣(2﹣8a)t+1>0,
∵1>0,故當△′<0時,拋物線開口向上,且與x軸沒有交點,
故上式成立,
△′=(2﹣8a)2﹣4<0,
解得:0<a,
故選:B.
5.(2022秋?和平區(qū)校級月考)對于實數(shù)a,b,定義運算“*”:a*b,例如:4*2,因為4>2,所以4*2=42﹣4×2=8.若函數(shù)y=(2x)*(x+1),則下列結(jié)論:
①方程(2x)*(x+1)=0的解為﹣1和1;
②關(guān)于x的方程(2x)*(x+1)=m有三個解,則0<m≤1;
③當x>1時,y隨x的增大而增大;
④直線y=kx﹣k與函數(shù)y=(2x)*(x+1)圖象只有一個交點,則k=﹣2;
⑤當x<1時,函數(shù)y=(2x)*(x+1)的最大值為1.
其中正確結(jié)論的序號有( )
A.②④⑤B.①②⑤C.②③④D.①③⑤
【分析】①根據(jù)題意,2x≥x+1時,(2x)*(x+1)=2x2﹣2x,2x<x+1時,(2x)*(x+1)=﹣x2+1,分別求解即可;
②由①可知,畫出函數(shù)圖象,數(shù)形結(jié)合即可求解;
③x=1時,y=0,結(jié)合圖象可知,當x>1時,y隨x的增大而增大;
④先求出函數(shù)與y=kx﹣k有一個交點時k的取值,再結(jié)合函數(shù)圖象可知,當k≤﹣2時,直線y=kx﹣k與函數(shù)y=(2x)*(x+1)圖象只有一個交點;
⑤當x=0時,函數(shù)有最大值1,由此可得⑤正確.
【解答】解:①由題意得:當2x≥x+1,即x≥1,
(2x)*(x+1)=(2x)2﹣2x(x+1)=4x2﹣2x2﹣2x=2x2﹣2x,
∴2x2﹣2x=0的解為x=0或x=1,
∴x=1;
當2x<x+1,即x<1,
(2x)*(x+1)=(x+1)2﹣2x(x+1)=x2+1+2x﹣2x2﹣2x=﹣x2+1.
∴﹣x2+1=0,
∴x=1或x=﹣1,
∴x=﹣1,
故①正確;
②由①可知,x≥1,(2x)*(x+1)=2x2﹣2x,
x<1,(2x)*(x+1)=﹣x2+1,
如圖,0<m<1時,關(guān)于x的方程(2x)*(x+1)=m有三個解,
故②不正確;
③由②函數(shù)圖象可知,x=1時,y=0,
結(jié)合圖象可知,當x>1時,y隨x的增大而增大,
故③正確;
④當y=kx﹣k經(jīng)過定點(1,0),
kx﹣k=﹣x2+1時,Δ=(k+2)2=0,
∴k=﹣2,
當k≤﹣2時,直線y=kx﹣k與函數(shù)y=(2x)*(x+1)圖象只有一個交點,
故④不正確;
⑤當x<1時,函數(shù)(2x)*(x+1)=﹣x2+1,
當x=0時,函數(shù)有最大值1,
∴當x<1時,函數(shù)y=(2x)*(x+1)的最大值為1.
故⑤正確;
故選:D.
6.(2022?萊蕪區(qū)二模)定義:平面直角坐標系中,點P(x,y)的橫坐標x的絕對值表示為|x|,縱坐標y的絕對值表示為|y|,我們把點P(x,y)的橫坐標與縱坐標的絕對值之和叫做點P(x,y)的折線距離,記為|M|=|x|+|y|(其中的“+”是四則運算中的加法),若拋物線y=ax2+bx+1與直線y=x只有一個交點M,已知點M在第一象限,且2≤|M|≤4,令t=2b2﹣4a+2022,則t的取值范圍為( )
A.2018≤t≤2019B.2019≤t≤2020
C.2020≤t≤2021D.2021≤t≤2022
【分析】根據(jù)二次函數(shù)圖象性質(zhì)直接判斷.
【解答】解:∵拋物線y=ax2+bx+1與直線y=x只有一個交點M,
∴方程組只有一組解.
消去y得:ax2+(b﹣1)x+1=0,
∴Δ=(b﹣1)2﹣4a=0,
∴a(b﹣1)2,
∴ax2+(b﹣1)x+1=0可化為:(b﹣1)2x2+(b﹣1)x+1=0,
∴[(b﹣1)x+2]2=0,
∴x1=x2.
∴M(,),
∵M在第一象限,
∴1﹣b>0,
∴b<1.
∵2≤|M|≤4,
∴1≤|2,
∴12
∴﹣1≤b≤0,|
∴t=2b2﹣4a+2022=2b2﹣(b﹣1)2+2022
=(b+1)2+2020,
∵﹣1≤b<0,拋物線開口向下,對稱軸是b=﹣1,
∴t隨b的增大而增大,
∴2020≤t≤2021.
故選:C.
7.(2022?岳陽模擬)在平面直角坐標系中,對于點P(m,n)和點P′(m,n′),給出如下新定義,若n',則稱點P′(m,n′)是點P(m,n)的限變點,例如:點P1(1,4)的限變點是P′1(1,2),點P2(﹣2,﹣1)的限變點是P′2(﹣2,1),若點P(m,n)在二次函數(shù)y=﹣x2+4x+1的圖象上,則當﹣1≤m≤3時,其限變點P′的縱坐標n'的取值范圍是( )
A.﹣1≤n'<3B.1≤n'<4C.1≤n'≤3D.﹣1≤n'≤4
【分析】由拋物線解析式可得拋物線開口方向及對稱軸,根據(jù)函數(shù)新定義分類討論m<0和m≥0時n′的取值范圍.
【解答】解:∵拋物線y=﹣x2+4x+1,
∴拋物線對稱軸為直線x=2,開口向下,
∴x<2時,y隨x增大而增大,x>2時,y隨x增大而減小,
∵點P(m,n)在二次函數(shù)y=﹣x2+4x+1的圖象上,
∴n=﹣m2+4m+1,
∴﹣1≤m<0時,n′=|﹣m2+4m+1|,
將m=﹣1代入n=﹣m2+4m+1得n=﹣4,
∴m=﹣1時,n′=4,
將m=0代入n=﹣m2+4m+1得n=1,
∵﹣4<0<1,
∴﹣1≤m<0時,0≤n′≤4,
當m≥0時,n′=n﹣2=﹣m2+4m﹣1,
將m=0代入n′=﹣m2+4m﹣1得n′=﹣1,
將m=2代入n′=﹣m2+4m﹣1得n′=3,
∴當m≥0時,﹣1≤n′≤3,
綜上所述,﹣1≤≤n′≤4,
故選:D.
8.(2022?自貢模擬)定義:若拋物線的頂點與x軸的兩個交點構(gòu)成的三角形是直角三角形,則這種拋物線就稱為:“美麗拋物線”.如圖,直線l:yx+b經(jīng)過點M(0,),一組拋物線的頂點B1(1,y1),B2(2,y2),B3(3,y3),…Bn(n,yn) (n為正整數(shù)),依次是直線l上的點,這組拋物線與x軸正半軸的交點依次是:A1(x1,0),A2(x2,0),A3(x3,0),…An+1(xn+1,0)(n為正整數(shù)).若x1=d(0<d<1),當d為( )時,這組拋物線中存在美麗拋物線.
A.或B.或C.或D.
【分析】由拋物線的對稱性可知,所構(gòu)成的直角三角形必是以拋物線頂點為直角頂點的等腰三角形,所以此等腰三角形斜邊上的高等于斜邊的一半.又0<d<1,所以等腰直角三角形斜邊的長小于2,所以等腰直角三角形斜邊的高一定小于1,即拋物線的定點縱坐標必定小于1.
【解答】解:直線l:yx+b經(jīng)過點M(0,),則b;
∴直線l:yx.
由拋物線的對稱性知:拋物線的頂點與x軸的兩個交點構(gòu)成的直角三角形必為等腰直角三角形;
∴該等腰三角形的高等于斜邊的一半.
∵0<d<1,
∴該等腰直角三角形的斜邊長小于2,斜邊上的高小于1(即拋物線的頂點縱坐標小于1);
∵當x=1時,y111,
當x=2時,y221,
當x=3時,y331,
∴美麗拋物線的頂點只有B1、B2.
①若B1為頂點,由B1(1,),則d=1;
②若B2為頂點,由B2(2,),則d=1﹣[(2)﹣1],
綜上所述,d的值為或時,存在美麗拋物線.
故選:B.
9.(2022秋?諸暨市期中)定義:我們將頂點的橫坐標和縱坐標互為相反數(shù)的二次函數(shù)稱為“互異二次函數(shù)”.如圖,在正方形OABC中,點A(0,2),點C(2,0),則互異二次函數(shù)y=(x﹣m)2﹣m與正方形OABC有交點時m的最大值和最小值之差為( )
A.5B.C.4D.
【分析】畫出圖象,從圖象可以看出,當函數(shù)圖象從左上向右下運動時,當跟正方形有交點時,先經(jīng)過點A,再逐漸經(jīng)過點O,點B,點C,最后再經(jīng)過點B,且在運動的過程中,兩次經(jīng)過點A,兩次經(jīng)過點O,點B和點C,只需算出當函數(shù)經(jīng)過點A及點B時m的值,即可求出m的最大值及最小值.
【解答】解:如圖,由題意可得,互異二次函數(shù)y=(x﹣m)2﹣m的頂點(m,﹣m)在直線y=﹣x上運動,
在正方形OABC中,點A(0,2),點C(2,0),
∴B(2,2),
從圖象可以看出,當函數(shù)圖象從左上向右下運動時,若拋物線與正方形有交點,先經(jīng)過點A,再逐漸經(jīng)過點O,點B,點C,最后再經(jīng)過點B,且在運動的過程中,兩次經(jīng)過點A,兩次經(jīng)過點O,點B和點C,
∴只需算出當函數(shù)經(jīng)過點A及點B時m的值,即可求出m的最大值及最小值.
當互異二次函數(shù)y=(x﹣m)2﹣m經(jīng)過點A(0,2)時,m=2或m=﹣1;
當互異二次函數(shù)y=(x﹣m)2﹣m經(jīng)過點B(2,2)時,m或m.
∴互異二次函數(shù)y=(x﹣m)2﹣m與正方形OABC有交點時m的最大值和最小值分別是,﹣1.
∴最大值和最小值之差為(﹣1),
故選:B.
10.(2022秋?亳州月考)定義:在平面直角坐標系中,過一點P分別作坐標軸的垂線,這兩條垂線與坐標軸圍成一個矩形,若矩形的周長值與面積值相等,則點P叫做和諧點,所圍成的矩形叫做和諧矩形.已知點P是拋物線y=x2+k上的和諧點,所圍成的和諧矩形的面積為16,則k的值可以是( )
A.16B.4C.﹣12D.﹣18
【分析】根據(jù)和諧點的定義與二次函數(shù)的性質(zhì)列出m,n的方程,求解m,n即可.
【解答】解:∵點P(m,n)是拋物線y=x2+k上的點,
∴n=m2+k,
∴k=n﹣m2,
∴點P(m,n)是和諧點,對應的和諧矩形的面積為16,
∴2|m|+2|n|=|mn|=16,
∴|m|=4,|n|=4,
當n≥0時,k=n﹣m2=4﹣16=﹣12;
當n<0時,k=n﹣m2=﹣4﹣16=﹣20;
故選:C.
二.填空題(共10小題)
11.(2022?蘆淞區(qū)模擬)定義[a,b,c]為函數(shù)y=ax2+bx+c的特征數(shù),下面給出特征數(shù)位[2m,1﹣m,﹣1﹣m]的函數(shù)的一些結(jié)論:
①當m=﹣3時,函數(shù)圖象的頂點坐標是(,);
②當m=1時,函數(shù)圖象截x軸所得的線段長度等于2;
③當m=﹣1時,函數(shù)在x時,y隨x的增大而減?。?br>④當m≠0時,函數(shù)圖象經(jīng)過同一個點.
上述結(jié)論中所有正確的結(jié)論有 ①②④ .(填寫所有正確答案的序號)
【分析】①把m=﹣3代入[2m,1﹣m,﹣1﹣m],求得[a,b,c],求得解析式,利用頂點坐標公式解答即可;
②令函數(shù)值為0,求得與x軸交點坐標,利用兩點間距離公式解決問題;
③首先求得對稱軸,利用二次函數(shù)的性質(zhì)解答即可;
④根據(jù)特征數(shù)的特點,直接得出x的值,進一步驗證即可解答.
【解答】解:因為函數(shù)y=ax2+bx+c的特征數(shù)為[2m,1﹣m,﹣1﹣m];
①當m=﹣3時,y=﹣6x2+4x+2=﹣6(x)2,頂點坐標是(,);此結(jié)論正確;
②當m=1時,y=2x2﹣2,令y=0,則有2x2﹣2=0,解得,x1=1,x2=﹣1,
|x2﹣x1|=2,所以當m=1時,函數(shù)圖象截x軸所得的線段長度等于2,此結(jié)論正確;
③當m=﹣1時,y=﹣2x2+2x,是一個開口向下的拋物線,其對稱軸是直線x,在對稱軸的右邊y隨x的增大而減小,,右邊,因此函數(shù)在x右邊先遞增到對稱軸位置,再遞減,此結(jié)論錯誤;
④當x=1時,y=2mx2+(1﹣m)x+(﹣1﹣m)=2m+(1﹣m)+(﹣1﹣m)=0 即對任意m,函數(shù)圖象都經(jīng)過點(1,0)那么同樣的:當m=0時,函數(shù)圖象都經(jīng)過同一個點(1,0),當m≠0時,函數(shù)圖象經(jīng)過同一個點(1,0),故當m≠0時,函數(shù)圖象經(jīng)過x軸上一個定點此結(jié)論正確.
根據(jù)上面的分析,①②④都是正確的,③是錯誤的.
故答案為:①②④.
12.(2022秋?浦東新區(qū)期末)定義:直線與拋物線兩個交點之間的距離稱作拋物線關(guān)于直線的“割距”,如圖,線段MN長就是拋物線關(guān)于直線的“割距”.已知直線y=﹣x+3與x軸交于點A,與y軸交于點B,點B恰好是拋物線y=﹣(x﹣m)2+n的頂點,則此時拋物線關(guān)于直線y的割距是 .
【分析】根據(jù)直線y=﹣x+3,可以求出該直線與y軸的交點,從而可以得到點B的坐標,再根據(jù)點B恰好是拋物線y=﹣(x﹣m)2+n的頂點,即可得到m、n的值,然后將拋物線與直線建立平面直角坐標系,求出它們的交點,即可求得拋物線關(guān)于直線y的割距.
【解答】解:(1)∵y=﹣x+3,
∴當x=0時,y=3,
∴點B的坐標為(0,3),
∵點B恰好是拋物線y=﹣(x﹣m)2+n的頂點,
∴m=0,n=3,
∴拋物線y=﹣x2+3,
,
解得或,
∴拋物線與直線y的交點為(0,3),(1,2),
∴此時拋物線關(guān)于直線y的割距是:,
故答案為:.
13.(2022?宣州區(qū)校級自主招生)對某一個函數(shù)給出如下定義:若存在實數(shù)m>0,對于任意的函數(shù)值y,都滿足﹣m≤y≤m,則稱這個函數(shù)是有界函數(shù),在所有滿足條件的m中,其最小值稱為這個函數(shù)的邊界值.例如,如圖中的函數(shù)是有界函數(shù),其邊界值是1.將函數(shù)y=﹣x2+1(﹣2≤x≤t,t≥0)的圖象向上平移t個單位,得到的函數(shù)的邊界值n滿足n時,則t的取值范圍是 t或t .
【分析】根據(jù)題干定義可得函數(shù)最大值y或函數(shù)最小值y,由t>0可得函數(shù)最大值為y=1+t可得0<t,進而可得函數(shù)最小值為直線x=﹣2與拋物線交點縱坐標,進而求解.
【解答】解:由題干可得函數(shù)y=﹣x2+1+t在﹣2≤x≤t時,函數(shù)最大值或最小值為n,n,
∵t>0,拋物線y=﹣x2+1+t開口向下,頂點坐標為(0,1+t),
∴1+t為函數(shù)最大值,
當1+t時,t,
∴0<t,
當t=2時,直線x=﹣2與直線x=t與拋物線交點關(guān)于對稱軸對稱,
∴0<t時,直線x=﹣2與拋物線交點為最低點,
把x=﹣2代入y=﹣x2+1+t得y=﹣3+t,
當﹣3+t時,t,
∴t,
當1+t時,t,
當3+t時,t,
∴t或t滿足題意.
故答案為:t或t.
14.(2022秋?德清縣期末)定義:在平面直角坐標系中,我們將橫、縱坐標都是整數(shù)的點稱為“整點”.若拋物線y=ax2﹣2ax+a+3與x軸圍成的區(qū)域內(nèi)(不包括拋物線和x軸上的點)恰好有8個“整點”,則a的取值范圍是 a .
【分析】如圖所示,a<0,圖象實心點為8個“整點”,則符合條件的拋物線過點A、B之間(含點B),即可求解.
【解答】解:y=ax2﹣2ax+a+3=a(x﹣1)2+3,
故拋物線的頂點為:(1,3);
如圖所示,a<0,圖象實心點為8個“整點”,
則符合條件的拋物線過點A、B之間(含點B),
當拋物線過點A(3,1)時,將點A的坐標代入拋物線表達式并解得:a;
當拋物線過點(2,2)時,則2=a(2﹣1)2+3,解得:a=﹣1;
當拋物線過點(3,2)時,同理可得:a
同理當拋物線過點B(4,1)時,a.
故答案為:a.
15.(2022秋?鄞州區(qū)校級期末)定義:在平面直角坐標系中,若點A滿足橫、縱坐標都為整數(shù),則把點A叫做“整點”.如:B(3,0)、C(﹣1,3)都是“整點”.當拋物線y=ax2﹣4ax+1與其關(guān)于x軸對稱的拋物線圍成的封閉區(qū)域內(nèi)(包括邊界)共有9個整點時,a的取值范圍 a .
【分析】通過拋物線的解析式可得對稱軸為x=2,過點(0,1),對a分情況討論,分別求解即可.
【解答】解:由y=ax2﹣4ax+1可得,其圖象對稱軸為直線x=2,且其圖象必過點(0,1),
當a<0時,此時整點有(0,0)(1,0),(2,0),(3,0),(4,0),(5,0),...,等等,顯然超過9個,
∴a<0不符合題意,舍去;
當a>0時,
若過點(1,﹣1)時,則﹣1=a﹣4a+1,解得a,此時剛好9個整點,
若過點(2,﹣2)時,則﹣2=4a﹣8a+1,解得a,此時有10個整點,
∴a.
故答案為:a.
16.(2022秋?思明區(qū)校級期中)在直角坐標系xOy中,對于點P(x,y)和Q(x,y′),給出如下定義:
若y′,則稱點Q為點P的“可控變點”.
請問:若點P在函數(shù)y=﹣x2+16(﹣5≤x≤a)的圖象上,其“可控變點”Q的縱坐標y′的取值范圍是﹣16<y′≤16,則實數(shù)a的取值范圍是 a<4 .
【分析】本題先理解定義,依據(jù)題意畫出函數(shù)圖象即可求解.
【解答】
解:依題意,y=﹣x2+16圖象上的點P的“可控變點”必在函數(shù)y′的圖象上(如圖),
當x=﹣5時,y=25﹣16=9,
當y=9時,x2=7,∵x>0,
∴x
∵﹣16≤y′≤16,
當y′=16,代入y′,得:x=4,
當y=﹣16,代入上式得:x=4,
若a<4,則y取不到﹣16;
當a>4,則y取值超過范圍;
故a<4.
17.(2022?徐匯區(qū)模擬)定義:將兩個不相交的函數(shù)圖象在豎直方向上的最短距離稱為這兩個函數(shù)的“和諧值”.如果拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與拋物線y=(x﹣1)2+1的“和諧值”為2,試寫出一個符合條件的函數(shù)解析式: y=x2﹣2x+4 .
【分析】拋物線y=(x﹣1)2+1向上或向下平移2個單位求解.
【解答】解:將拋物線y=(x﹣1)2+1向上平移2個單位可得拋物線y=(x﹣1)2+1y=(x﹣1)2+3=x2﹣2x+4,
故答案為:y=x2﹣2x+4.
18.(2022?二道區(qū)校級模擬)定義:我們將頂點的橫坐標和縱坐標互為相反數(shù)的二次函數(shù)稱為“互異二次函數(shù)”.如圖,在正方形OABC中,點A(0,2),點C(2,0),則互異二次函數(shù)y=(x﹣m)2﹣m與正方形OABC有公共點時m的最大值是 .
【分析】根據(jù)拋物線頂點坐標可得拋物線頂點的運動軌跡,從而可得當拋物線經(jīng)過點B時m取最大值,進而求解.
【解答】解:∵y=(x﹣m)2﹣m,
∴拋物線頂點坐標為(m,﹣m),
∴拋物線頂點在直線y=﹣x上,
∵四邊形AOBC為正方形,
∴點B坐標為(2,2),點A(0,2),點C(2,0),
如圖,當拋物線經(jīng)過點B時,m取最大值,
將(2,2)代入y=(x﹣m)2﹣m得2=(2﹣m)2﹣m,
解得m或m(舍),
故答案為:.
19.(2022?郫都區(qū)模擬)定義:由a,b構(gòu)造的二次函數(shù)y=ax2+(a+b)x+b叫做一次函數(shù)y=ax+b的“滋生函數(shù)”,一次函數(shù)y=ax+b叫做二次函數(shù)y=ax2+(a+b)x+b的“本源函數(shù)”(a,b為常數(shù),且a≠0).若一次函數(shù)y=ax+b的“滋生函數(shù)”是y=ax2﹣3x+a+1,那么二次函數(shù)y=ax2﹣3x+a+1的“本源函數(shù)”是 y=﹣2x﹣1 .
【分析】根據(jù)“滋生函數(shù)”的定義可得ax2﹣3x+a+1=ax2+(a+b)x+b,從而可得關(guān)于a,b的二元一次方程組,求出a,b的值,進而求解.
【解答】解:∵y=ax+b的“滋生函數(shù)”是y=ax2﹣3x+a+1,
∴ax2﹣3x+a+1=ax2+(a+b)x+b,即,
解得,
∴y=ax2﹣3x+a+1的“本源函數(shù)”是y=﹣2x﹣1,
故答案為:y=﹣2x﹣1.
20.(2022?亭湖區(qū)校級開學)定義{a,b,c}=c(a<c<b),即(a,b,c)的取值為a,b,c的中位數(shù),例如:{1,3,2}=2,{8,3,6}=6,已知函數(shù)y={x2+1,﹣x+2,x+3}與直線yx+b有3個交點時,則b的值為 或 .
【分析】畫出函數(shù)的數(shù)y={x2+1,﹣x+2,x+3}的圖象,觀察圖象,利用圖象法解決問題即可.
【解答】解:由題意:函數(shù)y={x2+1,﹣x+2,x+3}的圖象如圖所示(圖中實線).
由圖象可得,當直線yx+b經(jīng)過點A和點B時,函數(shù)y={x2+1,﹣x+2,x+3}與直線yx+b有3個交點,
令x2+1=x+3,解得x=﹣1或x=2(舍去),
∴A(﹣1,2),
令x+3=﹣x+2,解得x,
∴B(,),
當直線yx+b經(jīng)過點A時,(﹣1)+b=2,解得b;
當直線yx+b經(jīng)過點B時,()+b,解得b.
故答案為:或.
聲三.解答題(共10小題)
21.(2022?工業(yè)園區(qū)模擬)定義:若一個函數(shù)的圖象上存在橫、縱坐標之和為零的點,則稱該點為這個函數(shù)圖象的“好點”.例如,點(﹣1,1)是函數(shù)y=x+2的圖象的“好點”.
(1)在函數(shù)①y=﹣x+3,②y③y=x2+2x+1的圖象上,存在“好點”的函數(shù)是 ③ ;(填序號)
(2)設函數(shù)y(x<0)與y=kx+3的圖象的“好點”分別為點A、B,過點A作AC⊥y軸,垂足為C.當△ABC為等腰三角形時,求k的值;
(3)若將函數(shù)y=x2+2x的圖象在直線y=m下方的部分沿直線y=m翻折,翻折后的部分與圖象的其余部分組成了一個新的圖象.當該圖象上恰有3個“好點”時,求m的值.
【分析】(1)判斷y=﹣x與各個函數(shù)圖像是否有公共點即可;
(2)先得出y的“好點”,從而得出AC的長,在y=﹣x上的點B,使得AB=AC,從而求得點B坐標,將B點坐標代入y=kx+3求得k的值;
(3)折疊前的拋物線上有兩個“好點”,所以折疊后的拋物線上有一個“好點”即可,即y=﹣x與折疊后拋物線只有一個公共點,從而求得折疊后的拋物線解析式,進一步求得結(jié)果.
【解答】解:(1)∵y=﹣x+3,
∴y+x=3,
∴①不是“好點”的函數(shù),
∵y,x>0,
∴xy=3>0
∴x+y≠0,
∴②不是“好點”的函數(shù),
∵,
∴x2+3x+1=0,
∴Δ=32﹣4×1×1>0,
∴方程組有解,
∴③是“好點”的函數(shù),
故答案為:③;
(2)∵,x<0,
∴,
∴A(﹣2,2),
由題意得,當△ABC為等腰三角形時,只有AB=AC=2,
∵y=﹣x,
∴B(x,﹣x),
∴(x+2)2+(﹣x﹣2)2=22,
∴x12,x22,
當x2時,y2,
∴(2)k+32,
∴k,
當x2時,y2,
∴(2)k+32,
∴k,
∴k;
(3)設翻折后的拋物線解析式為y=﹣x2﹣2x+k,
∵y=x2+2x的圖像上有兩個“好點”:(0,0)和(﹣3,0),
當y=﹣x2﹣2x+k上有一個“好點”時,
把y=﹣x代入得,
﹣x=﹣x2﹣2x+k,
化簡整理得,
x2+x﹣k=0,
∵Δ=1+4k=0,
∴k,
∴y=﹣x2﹣2x,
由得,
2y,
∴y,
∴m.
當(0,0)在y=﹣x2﹣2x+k上時,
此時﹣x2﹣2x=﹣x,
x=0或x=﹣1,
這時也有三個“好點”:(﹣3,﹣3),(0,0),(﹣1﹣1),
∴m或0.
22.(2022春?荷塘區(qū)校級期中)如圖1,若關(guān)于x的二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a,b,c為常數(shù)且a<0)與x軸交于兩個不同的點A(x1,0),B(x2,0)(x1<0<x2),與y軸交于點C,拋物線的頂點為M,O是坐標原點.
(1)若a=﹣1,b=2,c=3.
①求此二次函數(shù)圖象的頂點M的坐標;
②定義:若點G在某一個函數(shù)的圖象上,且點G的橫縱坐標相等,則稱點G為這個函數(shù)的“好點”.求證:二次函數(shù)y=ax2+bx+c有兩個不同的“好點”.
(2)如圖2,連接MC,直線MC與x軸交于點P,滿足∠PCA=∠PBC,且的面積為,求二次函數(shù)的表達式.
【分析】(1)①利用配方法可得頂點M的坐標;
②根據(jù)x=y(tǒng)列方程,計算Δ>0可得結(jié)論;
(2)由tan∠PBC,點C的坐標為(0,c),則BO=2c,點B坐標為(2c,0),利用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系:x1?x2,可得x1?2c,求出x1,標表示出點A坐標為(,0),由頂點坐標M(,),C(0,c),用待定系數(shù)法表示出直線MC的解析式為:yx+c,點P坐標為(,0),再相似得PC2=PA?PB,勾股定理得PC2=OP2+OC2,列等式利用整體思想先求出b的值,再利用二次函數(shù)圖象上點的坐標特征即可求出a,c的值,從而寫出解析式即可.
【解答】解:(1)①∵a=﹣1,b=2,c=3,
∴二次函數(shù)的解析式為:y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴頂點M的坐標為(1,4);
(2)當x=y(tǒng)時,﹣x2+2x+3=x,
∴x2﹣x﹣3=0,
Δ=(﹣1)2﹣4×1×(﹣3)=13>0,
∴二次函數(shù)y=﹣x2+2x+3有兩個不同的“好點”;
(3)∵tan∠PBC,點C的坐標為(0,c),
則BO=2c,點B坐標為(2c,0),
由一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系:x1?x2可得x1?2c,
∴x1,
∴點A坐標為(,0),
∵頂點坐標M(,),C(0,c),
設直線MC的函數(shù)關(guān)系式為:y=mx+n,
根據(jù)題意得:,
解得:,
∴直線MC的解析式為:yx+c,
∴點P坐標為(,0),
由此可得PA,PB=2c,
∵∠PCA=∠PBC,∠CPA=∠BPC,
∴△PCA∽△PBC,
∴,
∴PC2=PA?PB,
∵PC2=OP2+OC2=()2+c2c2,
∴c2=()(2c),
∴c2,
∴c①,
把點B(2c,0)代入二次函數(shù)解析式,
得:4ac2+2bc+c=0,
∴4ac+2b+1=0,
∴4ac+b+1=﹣b②,
將②式代入①式得,c,
將c代入4ac+2b+1=0,
得,﹣4+2b+1=0,
解得:b,
∴P的坐標為(,0),
又∵S△PBCPB?CO(2c)?c,
∴,
解得,c(舍去),
又∵c,a,
∴二次函數(shù)的表達式為:yx2x.
23.(2022春?海門市期中)定義:在平面直角坐標系xOy中,若某函數(shù)的圖象上存在點P(x,y),滿足y=mx+m,m為正整數(shù),則稱點P為該函數(shù)的“m倍點”.例如:當m=2時,點(﹣2,﹣2)即為函數(shù)y=3x+4的“2倍點”.
(1)在點A(2,3),B(﹣2,﹣3),C(﹣3,﹣2)中, 點A(2,3)和C(﹣3,﹣2) 是函數(shù)y的“1倍點”;
(2)若函數(shù)y=﹣x2+bx存在唯一的“4倍點”,求b的值;
(3)若函數(shù)y=﹣x+2m+1的“m倍點”在以點(0,10)為圓心,半徑長為2m的圓外,求m的所有值.
【分析】(1)根據(jù)函數(shù)的“m倍點”的定義可作判斷;
(2)先確定函數(shù)y=﹣x2+bx存在唯一的“4倍點”,則m=4,滿足y=4x+4,兩函數(shù)有唯一一個交點,Δ=0,可解答;
(3)根據(jù)定義可知:“m倍點”的橫縱坐標是y=mx+m與y=﹣x+2m+1的公共解,計算可得其解為,根據(jù)函數(shù)y=﹣x+2m+1的“m倍點”在以點(0,10)為圓心,半徑長為2m的圓外,列不等式可得結(jié)論.
【解答】解:(1)當m=1時,
∵mx+m=2×1+1=3,2×3=6,
∴點A(2,3)是函數(shù)y的“1倍點”;
∵mx+m=﹣2×1+1=﹣1≠﹣3,
∴點B(﹣2,﹣3)不是函數(shù)y的“1倍點”;
∵mx+m=﹣3×1+1=﹣2,﹣3×(﹣2)=6,
∴點C(﹣3,﹣2)是函數(shù)y的“1倍點”;
綜上,點A(2,3)和C(﹣3,﹣2)是函數(shù)y的“1倍點”;
故答案為:點A(2,3)和C(﹣3,﹣2);
(2)當m=4時,y=4x+4,
∵函數(shù)y=﹣x2+bx存在唯一的“4倍點”,
∴4x+4=﹣x2+bx,
∴x2+(4﹣b)x+4=0,
∴Δ=(4﹣b)2+4×1×4=0,
∴b=0或8;
(3)∵,
∴,
∴函數(shù)y=﹣x+2m+1的“m倍點”為(1,2m),
如圖所示,直線x=1與⊙A交于點B,連接AB,過點B作BC⊥y軸于C,
∴AC,
∴102m,
∴m<2,
∵m為正整數(shù),
∴m=1或2.
24.(2022?費縣一模)定義:若一個函數(shù)圖象上存在橫、縱坐標相等的點,則稱該點為這個函數(shù)圖象的“等值點”,例如,點(2,2)是函數(shù)y=2x﹣2的圖象的“等值點”.
(1)分別判斷函數(shù)的圖象上是否存在“等值點”?如果存在,求出“等值點”的坐標;如果不存在,說明理由;
(2)寫出函數(shù)y=﹣x2+2的等值點坐標;
(3)若函數(shù)y=﹣x2+2(x≤m)的圖象記為W1,將其沿直線x=m翻折后的圖象記為W2.當W1,W2兩部分組成的圖象上恰有2個“等值點”時,請寫出m的取值范圍.
【分析】(1)根據(jù)“等值點”的定義建立方程求解即可得出答案;
(2)根據(jù)“等值點”的定義建立方程求解即可得出答案;
(3)由函數(shù)y=﹣x2+2的等值點坐標為(﹣2,﹣2),(1,1),再利用翻折的性質(zhì)分類討論即可.
【解答】解:(1)在y中,令y=x得x,
解得x或x,
∴y的圖象上存在兩個“等值點”:(,)或(,),
在y=x+2中,令y=x得x=x+2,得0=2不成立,
∴函數(shù)y=x+2的圖象上不存在“等值點”;
答:函數(shù)y的圖象上存在兩個“等值點”:(,)或(,),函數(shù)y=x+2的圖象上不存在“等值點”;
(2)在y=﹣x2+2中,令y=x得x=﹣x2+2,
解得x=﹣2或x=1,
∴函數(shù)y=﹣x2+2的等值點坐標為(﹣2,﹣2),(1,1);
(3)①當m>1時,由(2)知,W1,W2兩部分組成的圖象上總有有2個“等值點”:(﹣2,﹣2),(1,1)在W1上,
若W1,W2兩部分組成的圖象上恰有2個“等值點”,則W2上無“等值點“,
由W1:y=﹣x2+2(x≤m)沿直線x=m翻折后的圖象記為W2,可得W2的解析式為y=﹣(x﹣2m)2+2(x>m),
在y=﹣(x﹣2m)2+2(x>m)中,令y=x得:x=﹣(x﹣2m)2+2,
整理得:x2+(1﹣4m)x+4m2﹣2=0,
∵Δ<0,
∴(1﹣4m)2﹣4(4m2﹣2)<0,
解得m,
∴此時m;
②當m=1時,W1,W2兩部分組成的圖象上有3個等值點:(﹣2,﹣2),(1,1),(2,2);
③當﹣2<m<1時,W1,W2兩部分組成的圖象上恰有2個“等值點”;
④當m=﹣2時,W1,W2兩部分組成的圖象上只有1個“等值點”:(﹣2,﹣2);
⑤當m<﹣2時,W1,W2兩部分組成的圖象上沒有“等值點”,
綜上所述,當W1,W2兩部分組成的圖象上恰有2個“等值點”時,m或﹣2<m<1.
25.(2022春?武侯區(qū)校級月考)如圖1,在平面直角坐標系xOy中,已知拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于點A(﹣1,0),B(5,0)兩點,與y軸交于點C(0,﹣5).
(1)求拋物線解析式;
(2)如圖2,作出如下定義:對于矩形DEFG,其邊長EF=1,DE=2k(k為常數(shù),且k>0),其矩形長和寬所在直線平行于坐標軸,矩形可以在平面內(nèi)自由的平移,且EG所在直線與拋物線無交點,則稱該矩形在“游走”,每一個位置對應的矩形稱為“懸浮矩形”;對與每一個“懸浮矩形”,若拋物線上有一點P,使得△PEG的面積最小,則稱點P是該“懸浮矩形”的核心點.
①請說明“核心點”P不隨“懸浮矩形”的“游走”而變化,并求出“核心點”P的坐標(用k表示);
②若k=1,DF所在直線與拋物線交于點M和N(M在N的右側(cè)),是否存在這樣的“懸浮矩形”,使得△PMN是直角三角形,若存在,并求出“懸浮矩形”中對角線DF所在直線的表達式;若不存在,說明理由.
【分析】(1)把點坐標代入解析式,用待定系數(shù)法即可求得二次函數(shù)解析式;
(2)①過拋物線上P點作直線EG的平行線,△PEG的面積EG乘以點P到直線EG的距離,當點P到直線EG距離最短時,△PEG的面積最小,由圖象可知,當過P點的直線與拋物線只有一個交點時,點P到直線EG距離最短,聯(lián)立一次函數(shù)與二次函數(shù)求出交點坐標即可;
②將直線DF解析式設為y=﹣2x+m,聯(lián)立一次函數(shù)與二次函數(shù),得到點M和點N的坐標,分別求出MN,MP,NP長,分類討論解出m即可.
【解答】解:∵拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于點A(﹣1,0),B(5,0)兩點,與y軸交于點C(0,﹣5).
∴把A(﹣1,0),B(5,0),C(0,﹣5)代入y=ax2+bx+c得:
,
解得.
∴拋物線的解析式為:y=x2﹣4x﹣5.
(2)①過拋物線上P點作直線EG的平行線,△PEG的面積EG乘以點P到直線EG的距離,當點P到直線EG距離最短時,△PEG的面積最小,由圖象可知,當過P點的直線與拋物線只有一個交點時,點P到直線EG距離最短,這樣的P點只有一個,
“核心點”P不隨“懸浮矩形”的“游走”而變化;
∵EF=1,DE=2k,
∴EG所在直線的解析式可設為:y=2kx+m,
∴過點P與直線EG平行的直線解析式為:y=2kx+b,
令2kx+b=x2﹣4x﹣5,得x2﹣(4+2k)x﹣(5+b)=0,
∵過P點的直線與拋物線只有一個交點,
∴Δ=(4+2k)2+4(5+b)=0,可得(2+k)2=﹣(5+b),
∴x2﹣(4+2k)x+(2+k)2=0,解得x=2+k,
∴y=(k+2)2﹣4(2+k)﹣5=k2﹣9,
∴P(k+2,k2﹣9);
②當k=1時,P(3,﹣8),
∴設直線DF的解析式為:y=﹣2x+n,
令﹣2x+n=x2﹣4x﹣5,得x2﹣2x﹣5﹣n=0,
解得x1或x1,
∵DF所在的直線與拋物線交于點M,N,
∴Δ=4+4(5+n)>0,即n>﹣6,
∵點M在點N的右側(cè),
∴M(1,﹣2n﹣2),N(1,2n﹣2),
∴MN2=20(n+6),
MP2=(2)2+(2n﹣6)2,
NP2=(2)2+(2m+6)2,
當∠MPN=90°時,MP2+NP2=MN2,
解得n=﹣2或n=﹣5,
∴直線DF的解析式為:y=﹣2x﹣2或y=﹣2x﹣5;
當∠PMN=90°時,MP2+MN2=NP2,
解得n=﹣2或n,
∴直線DF的解析式為:y=﹣2x﹣2或y=﹣2x;
當∠PNM=90°時,NP2+MN2=MP2,
無解;
綜上,直線DF的解析式為:y=﹣2x﹣2或y=﹣2x﹣5或y=﹣2x.
26.(2022?武侯區(qū)模擬)【閱讀理解】
定義:在平面直角坐標系xOy中,點P為拋物線C的頂點,直線l與拋物線C分別相交于M,N兩點(其中點M在點N的右側(cè)),與拋物線C的對稱軸相交于點Q,若記S(l,C)=PQ?MN,則稱S(l,C)是直線l與拋物線C的“截積”.
【遷移應用】
根據(jù)以上定義,解答下列問題:
如圖,若直線l的函數(shù)表達式為y=x+2.
(1)若拋物線C的函數(shù)表達式為y=2x2﹣1,分別求出點M,N的坐標及S(l,C)的值;
(2)在(1)的基礎(chǔ)上,過點P作直線l的平行線l',現(xiàn)將拋物線C進行平移,使得平移后的拋物線C'的頂點P′落在直線l'上,試探究S(l,C')是否為定值?若是,請求出該定值;若不是,請說明理由;
(3)設拋物線C的函數(shù)表達式為y=a(x﹣h)2+k,若S(l,C)=6,MN=4,且點P在點Q的下方,求a的值.
【分析】(1)聯(lián)立直線l與拋物線C的解析式求解,即可求出M,N的坐標,再求出點Q的坐標,利用新定義求出答案;
(2)設平移后的拋物線C'的頂點坐標為P'(m,m﹣1),求出P'Q'=3,聯(lián)立①②整理得,(x﹣m)(2x﹣2m﹣1)=0,求出N(m,m),M(m,m+2),進而求出MN,即可求出答案;
(3)由拋物線C的函數(shù)表達式為y=a(x﹣h)2+k①的頂點坐標為(h,k),得出PQ=h+2﹣k,再求出PQ,得出h+2﹣k,聯(lián)立①②整理得,ax2﹣(2ah+1)x+ah2+k﹣2=0,設N(x1,y1),M(x2,y2),得出x1+x2,x1x2,進而得出MN2=2[(x1+x2)2﹣4x1x2]32,即可求出答案.
【解答】解:(1)∵直線l的函數(shù)表達式為y=x+2①,
拋物線C的函數(shù)表達式為y=2x2﹣1②,
聯(lián)立①②解得,或,
∴N(﹣1,1),M(,),
針對于直線l:y=x+2,令x=0,則y=2,
∴Q(0,2),
∵拋物線C的函數(shù)表達式為y=2x2﹣1,
∴頂點P(0,﹣1),
∴S(l,C)=MN?PQ?3;
(2)S(l,C')是定值,其值為;
由(1)知,P(0,﹣1),
∵l∥l',
∴直線l'的解析式為y=x﹣1①,
∴設平移后的拋物線C'的頂點坐標為P'(m,m﹣1),
∵拋物線C的函數(shù)表達式為y=2x2﹣1,
∴平移后的拋物線C'的解析式為y=2(x﹣m)2+(m﹣1)②,
∴Q'(m,m+2),
∴P'Q'=3,
∵直線l的函數(shù)表達式為y=x+2①,
聯(lián)立①②整理得,[x﹣(2m+3)][2x﹣(m﹣1)]=0,
∴x=m或x=m﹣1,
∴N(m﹣1,m+1),M(m,m),
∴MN,
∴S(l,C')=P'Q'?MN=3,
即S(1,C')是定值,其值為.
(3)∵拋物線C的函數(shù)表達式為y=a(x﹣h)2+k①的頂點坐標為(h,k),
∴Q(h,h+2),
∴PQ=h+2﹣k,
∵S(l,C)=6,
∴PQ,
∴h+2﹣k,
∵直線l的函數(shù)表達式為y=x+2②,
聯(lián)立①②整理得,ax2﹣(2ah+1)x+ah2+k﹣2=0,
設N(x1,y1),M(x2,y2),
∴x1+x2,x1x2,
∴MN2=(x1﹣x2)2+(y1﹣y2)2
=2(x1﹣x2)2=2[(x1+x2)2﹣4x1x2]
=2[]
,
∵MN=4,
∴(4)2=32,
∴16a2﹣6a﹣1=0,
∴a或a.
27.(2022?南關(guān)區(qū)校級模擬)在平面直角坐標系xOy中,對于點P給出如下定義:若點P到兩坐標軸的距離之和等于3,則稱點P為三好點.
(1)在點R(0,﹣3),S(1,2),T(6,﹣3)中,屬于三好點的是 R、S (填寫字母即可);
(2)若點A在x軸正半軸上,且點A為三好點,直線y=2x+b經(jīng)過點A,求該直線與坐標軸圍成的三角形的面積;
(3)若直線y=a(a>0)與拋物線y=x2﹣x﹣2的交點為點M,N,其中點M為三好點,求點M的坐標;
(4)若在拋物線y=﹣x2﹣nx+2n上有且僅有兩個點為三好點,直接寫出n的取值范圍.
【分析】(1)由定義直接判斷即可;
(2)由題意先求出A點坐標,在求出直線解析式,即可求解;
(3)由題意知,三好點在C(3,0),A(﹣3,0),B(0,3),D(0,﹣3)為頂點的正方形上,求出直線AB的解析式為y=x+3,當點M為直線AB與拋物線y=x2﹣x﹣2的公共點時,求出M1(1,4);再求出直線BC的解析式為y=﹣x+3,當點M為直線BC與拋物線y=x2﹣x﹣2的公共點時,求出M2(,3)即可;
(4)由(3)可知,拋物線上有三好點,則三好點必在在C(3,0),A(﹣3,0),B(0,3),D(0,﹣3)為頂點的正方形上,當拋物線與線段AB有一個交點時,求得n=1,此時拋物線上有三個三好點,當拋物線與直線CD有一個交點時,求得n=﹣5+2,此時拋物線上有三個三好點,則﹣5+2n<1時,拋物線上有兩個三好點;
當拋物線經(jīng)過點A時,求得n,此時拋物線上有三個三好點,所以當n時,拋物線上有兩個三好點;當拋物線經(jīng)過點C時,求得n=﹣9,此時拋物線上有一個三好點,所以當n<﹣9時,拋物線上有兩個三好點.
【解答】解:(1)根據(jù)三好點的定義得:0+|﹣3|=3,1+2=3,6+|﹣3|=9≠3,
∴R、S是三好點,
故答案為:R、S;
(2)∵點A在x軸正半軸上,且點A為三好點,
∴A(3,0),
又∵直線y=2x+b經(jīng)過點A,
∴0=2×3+b,
∴b=﹣6,
∴直線為y=2x﹣6,
當x=0時,y=﹣6,
∴S3×6=9,
∴直線與坐標軸圍成的三角形的面積為9;
(3)如圖1,由題意知,三好點在C(3,0),A(﹣3,0),B(0,3),D(0,﹣3)為頂點的正方形上,
設直線AB的解析式為y=kx+b,
則,
解得:,
∴直線AB的解析式為y=x+3,
當點M為直線AB與拋物線y=x2﹣x﹣2的公共點時,
由,
得M1(1,4);
直線BC的解析式為y=﹣x+3,
當點M為直線BC與拋物線y=x2﹣x﹣2的公共點時,
由,
得M2(,3),
∴點M的坐標為(1,4)或(,3);
(4)由(3)可知,拋物線上有三好點,則三好點必在在C(3,0),A(﹣3,0),B(0,3),D(0,﹣3)為頂點的正方形上,
如圖2,當拋物線與線段AB有一個交點時,
,
∴x2+(n+1)x+3﹣2n=0,
∴Δ=(n+1)2﹣4(3﹣2n)=0,
∴n=1或n=﹣11,
∵拋物線的對稱軸在y軸的左側(cè),
∴n>0,
∴n=1,此時拋物線上有三個三好點,
∵CD∥AB,
設直線CD的解析式為y=x+h,
∴h=﹣3,
∴y=x﹣3,
如圖3,當拋物線與直線CD有一個交點時,
,
∴x2+(n+1)x﹣3﹣2n=0,
∴Δ=(n+1)2﹣4(﹣3﹣2n)=0,
∴n=﹣5±2,
∵此時拋物線的對稱軸在y軸的右側(cè),
∴n<0,
∴n=﹣5+2,
∴n=﹣5+2時,此時拋物線上有三個三好點,
∴﹣5+2n<1時,拋物線上有兩個三好點;
如圖4,當拋物線經(jīng)過點A時,
0=﹣9+3n+2n,
∴n,此時拋物線上有三個三好點,
∴當n時,拋物線上有兩個三好點;
如圖5,當拋物線經(jīng)過點C時,
0=﹣9﹣3n+2n,
∴n=﹣9,此時拋物線上有一個三好點,
∴當n<﹣9時,拋物線上有兩個三好點;
綜上所述:當n<﹣9或n或﹣5﹣2n<1時,拋物線上有兩個三好點.
28.(2022秋?長沙期中)定義:在平面直角坐標系中,圖形G上的點P(x,y)的橫坐標x和縱坐標y的和x+y稱為點P的“橫縱和”,而圖形G上所有點的“橫縱和”中最小的值稱為圖形的“極小和”.
(1)拋物線y=x2﹣2x﹣2的圖象上點P(1,﹣3)的“橫縱和”是 ﹣2 ;該拋物線的“極小和”是 .
(2)記拋物線y=x2﹣(2m+1)x﹣2的“極小和”為s,若﹣2021≤s≤﹣2020,求m的取值范圍.
(3)已知二次函數(shù)y=x2+bx+c(c≠0)的圖象上的點A(,2c)和點C(0,c)的“橫縱和”相等,求該二次函數(shù)的“極小和”.這個“極小和”是否有最大值?如果有,請求出這個最大值;如果沒有,請說明理由.
【分析】(1)根據(jù)題目中的規(guī)定易得點P(1,﹣3)的“橫縱和”;根據(jù)定義求出x+y是關(guān)于x的二次函數(shù),然后利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出結(jié)論;
(2)根據(jù)定義求出x+y=(x﹣m)2﹣m2﹣2,即可得出﹣2021≤﹣m2﹣2≤﹣2020,解得m或m;
(3)先求出“極小和”,即可根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求得最大值.
【解答】解:(1)∵點P(1,﹣3),
∴“橫縱和”是1+(﹣3)=﹣2,
∵x+y=x2﹣2x﹣2+x=x2﹣x﹣2=(x)2﹣,
∴拋物線的“極小和”是;
故答案為:﹣2,;
(2)x+y=x2﹣(2m+1)x﹣2+x=x2﹣2mx﹣2=(x﹣m)2﹣m2﹣2,
∵記拋物線y=x2﹣(2m+1)x﹣2的“極小和”為s,
∴s=﹣m2﹣2,
∵﹣2021≤s≤﹣2020,
∴﹣2021≤﹣m2﹣2≤﹣2020,即m或m;
(3)依題意有2c=0+c即:m=﹣2c,
∴A(﹣c,2c),
將A(﹣c,2c)代入y=x2+bx+c(c≠0)得,2c=c2﹣bc+c,
∵c≠0,化簡可得:b=c﹣1,即:y=x2+(c﹣1)x+c,則:y+x=x2+cx+c=(x)2c,
令y=x2+(c﹣1)x+c的“極小和”為w,則:wc(c﹣2)2+1,
∴當c=2時,w有最大值,最大值為1.
29.(2022?泰興市二模)定義:在平面直角坐標系xOy中,若P、Q的坐標分別為(x1,y1)、Q(x2,y2),則稱|x1﹣x2|+|y1﹣y2|為若P、Q的“絕對距離”,表示為dPQ.
【概念理解】
(1)一次函數(shù)y=﹣2x+6圖象與x軸、y軸分別交于A、B點.
①dAB為 9 ;
②點N為一次函數(shù)y=﹣2x+6圖象在第一象限內(nèi)的一點,dAN=5,求N的坐標;
③一次函數(shù)的圖象與y軸、AB分別交于C、D點,P為線段CD上的任意一點,試說明:dAP=dBP.
【問題解決】
(2)點P(1,2)、Q(a,b)為二次函數(shù)y=x2﹣mx+n圖象上的點,且Q在P的右邊,當b=2時,dPQ=4.若b<2,求dPQ的最大值;
(3)已知P的坐標為(1,1),點Q為反比例函數(shù)(x>0)圖象上一點,且Q在P的右邊,dPQ=2,試說明滿足條件的點Q有且只有一個.
【分析】(1)①由y=﹣2x+6得A(3,0),B(0,6),即得dAB=|3﹣0|+|0﹣6|=9;
②設N(t,﹣2t+6),由N在第一象限得0<t<3,根據(jù)dAN=5得:|3﹣t|+|0+2t﹣6|=5,即可解得t,N(,);
③由y=x中,得C(0,),由得D(,3),設P(m,m),0≤m,即得dAP=|3﹣m|+|0﹣m|=3﹣m+m,dBP=|0﹣m|+6﹣m|=mm,從而證明dAP=dBP;
(2)將P(1,2)代入y=x2﹣mx+n得m=n﹣1,即知二次函數(shù)為y=x2﹣(n﹣1)x+n,當b=2時,2=a2﹣(n﹣1)a+n,可解得a=n﹣2或a=1,根據(jù)Q在P的右邊,可得Q(n﹣2,2),又dPQ=4,有|n﹣2﹣1|+|2﹣2|=4,即n﹣3=4,n=7,二次函數(shù)為y=x2﹣6x+7,則b=a2﹣6a+7,因b<2,所以1<a<5,即得dPQ=|a﹣1|+|a2﹣6a+7﹣2|=﹣(a)2,故dPQ的最大值為;
(3)設Q(r,),由Q在P的右邊得r>1,根據(jù)dPQ=2,即得|1|=3﹣r,當1≥0時,1=3﹣r,解得r=1(舍去)或r=3,可得Q(3,1)符合題意;當1<0時,13﹣r,解得r=﹣1(舍去)或r=3,即得滿足條件的點Q有且只有一個.
【解答】解:(1)①在y=﹣2x+6中,令x=0得y=6,令y=0得x=3,
∴A(3,0),B(0,6),
∴dAB=|3﹣0|+|0﹣6|=9,
故答案為:9;
②設N(t,﹣2t+6),
∵N在第一象限,
∴,解得0<t<3,
由dAN=5得:|3﹣t|+|0+2t﹣6|=5,
∴3﹣t﹣2t+6=5,解得t,
∴N(,);
③如圖:
在y=x中,令x=0得y,
∴C(0,),
由得,
∴D(,3),
設P(m,m),
∵P為線段CD上的點,
∴0≤m,
∴dAP=|3﹣m|+|0﹣m|=3﹣m+m,
dBP=|0﹣m|+6﹣m|=mm,
∴dAP=dBP;
(2)將P(1,2)代入y=x2﹣mx+n得:2=1﹣m+n,
∴m=n﹣1,
∴二次函數(shù)為y=x2﹣(n﹣1)x+n,
當b=2時,2=a2﹣(n﹣1)a+n,
解得a=n﹣2或a=1,
∵Q在P的右邊,
∴a=n﹣2且n>3,
∴Q(n﹣2,2),
∵dPQ=4,
∴|n﹣2﹣1|+|2﹣2|=4,即n﹣3=4,
∴n=7,
∴二次函數(shù)為y=x2﹣6x+7,
∴b=a2﹣6a+7,
∵b<2,
∴a2﹣6a+7<2,即a2﹣6a+5<0,
∴1<a<5,
∵dPQ=|a﹣1|+|a2﹣6a+7﹣2|
=|a﹣1|+|a2﹣6a+5|
=a﹣1﹣a2+6a﹣5
=﹣a2+7a﹣6
=﹣(a)2,
∴dPQ的最大值為;
(3)設Q(r,),
∵Q在P的右邊,
∴r>1,
∵dPQ=2,
∴|r﹣1|+|1|=2,即|1|=3﹣r,
當1≥0時,1=3﹣r,
解得r=1(舍去)或r=3,
∴r=3,即Q(3,1)符合題意;
當1<0時,13﹣r,
解得r=﹣1(舍去)或r=3,
而r=3時,1=0,故此時r=3舍去,
綜上所述,只有Q(3,1)符合題意;
∴滿足條件的點Q有且只有一個.
30.(2022?開福區(qū)校級一模)定義:當x取任意實數(shù),函數(shù)值始終不小于一個常數(shù)時,稱這個函數(shù)為“恒心函數(shù)”,這個常數(shù)稱為“恒心值”.
(1)判斷:函數(shù)y=x2+2x+2是否為“恒心函數(shù)”,如果是,求出此時的“恒心值”,如果不是,請說明理由;
(2)已知“恒心函數(shù)”y=3|ax2+bx+c|+2.
①當a>0,c<0時,此時的恒心值為 2 ;
②若三個整數(shù)a、b、c的和為12,且,求a的最大值與最小值,并求出此時相應的b、c的值;
(3)恒心函數(shù)y=ax2+bx+c(b>a)的恒心值為0,且恒成立,求m的取值范圍.
【分析】(1)根據(jù)“恒心函數(shù)“的定義即可判斷;
(2)①根據(jù)△=b2﹣4ac>0,得到函數(shù)y1=3|ax2+bx+c|的圖象恒在x軸的上方,即可求解;
②設x,則b=ax,c=ax2,構(gòu)造關(guān)于x的方程x2+x+10,分類討論,根據(jù)根的判別式求解即可;
(3)由題意得y=ax2+bx+c≥0恒成立,則a>0,且Δ=b2﹣4ac=0,即c,令t,整理即可求解.
【解答】解:(1)∵y=x2+2x+2=(x+1)2+1≥1,
∴函數(shù)y=x2+2x+2是“恒心函數(shù)”,且“恒心值“為1;
(2)①對于“恒心函數(shù)“y=3|ax2+bx+c|+2,當a>0,c<0時,Δ=b2﹣4ac>0,
∴函數(shù)y=3|ax2+bx+c|+2的圖象開口向上,與x軸沒有交點,即函數(shù)y=3|ax2+bx+c|+2的圖象恒在x軸的上方,
∴y=3|ax2+bx+c|+2≥0+2,
∴“恒心值“為2,
故答案為2.
②設x,則b=ax,c=ax2,
∴a+b+c=a(1+x+x2)=12,
∴x2+x+10,
由題意知a、b、c為整數(shù),則上述方程的解一定是有理數(shù),
∴Δ=1﹣4(1)≥0,a>0,
∴0<a≤16,
當a=1時,x2+x﹣11=0,Δ=b2﹣4ac=45,3不是有理數(shù),不符合題意,
當a=2時,x2+x﹣5=0,Δ=b2﹣4ac=21,不是有理數(shù),不符合題意,
當a=3時,x2+x﹣3=0,Δ=b2﹣4ac=13,不是有理數(shù),不符合題意,
當a=4時,x2+x﹣2=0,Δ=b2﹣4ac=9,3是有理數(shù),且x1=1,x2=﹣2,
∴a的最小值為4,此時b=ax=4,c=ax2=4或b=ax=﹣8,c=ax2=16,
當a=16時,a+b+c=a(1+x+x2)=16(1+x+x2)=12,
解得x1=x2,
∴b=ax=﹣8,c=ax2=4,
綜上,a的最小值為4,此時b=4,c=4或b=﹣8,c=16,a的最大值為16,b=﹣8,c=4;
(3)∵y=ax2+bx+c恒心值為0,即y=a2+bx+c≥0恒成立,
∴a>0,且Δ=b2﹣4ac=0,
∴c,
∴11,
∵b>a>0,
∴01,
令t,(0<t<1),
∴0<4t2+4t<8,
∴,
∴m.
這是一份滬科版(2024)九年級上冊21.1 二次函數(shù)課時練習,文件包含滬科版數(shù)學九上同步講與練專題211二次函數(shù)的定義七大題型原卷版doc、滬科版數(shù)學九上同步講與練專題211二次函數(shù)的定義七大題型解析版doc等2份試卷配套教學資源,其中試卷共25頁, 歡迎下載使用。
這是一份初中數(shù)學滬科版(2024)九年級上冊21.1 二次函數(shù)課時練習,共54頁。
這是一份蘇科版九年級數(shù)學下冊專題5.7二次函數(shù)中的新定義問題專項訓練(30道)(原卷版+解析),共56頁。
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