(1)求拋物線C2的解析式和點(diǎn)G的坐標(biāo).
(2)點(diǎn)M是x軸下方拋物線C1上的點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M作MN⊥x軸于點(diǎn)N,交拋物線C2于點(diǎn)D,求線段MN與線段DM的長(zhǎng)度的比值.
(3)如圖②,點(diǎn)E是點(diǎn)H關(guān)于拋物線對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn),連接EG,在x軸上是否存在點(diǎn)F,使得△EFG是以EG為腰的等腰三角形?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)F的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】(1)將A(﹣3,0)、H(0,﹣1)代入y=ax2+2ax+c中,即可求函數(shù)的解析式;
(2)設(shè)M(t,t2+2t﹣3),則D(t,t2+t﹣1),N(t,0),分別求出MN,DM,再求比值即可;
(3)先求出E(﹣2,﹣1),設(shè)F(x,0),分兩種情況討論:①當(dāng)EG=EF時(shí),2=,可得F(﹣2,0)或(﹣﹣2,0);②當(dāng)EG=FG時(shí),2=,F(xiàn)點(diǎn)不存在.
【解答】解:(1)將A(﹣3,0)、H(0,﹣1)代入y=ax2+2ax+c中,
∴,
解得,
∴y=x2+x﹣1,
在y=x2+2x﹣3中,令x=0,則y=﹣3,
∴G(0,﹣3);
(2)設(shè)M(t,t2+2t﹣3),則D(t,t2+t﹣1),N(t,0),
∴NM=﹣t2﹣2t+3,DM=t2+t﹣1﹣(t2+2t﹣3)=﹣t2﹣t+2,
∴==;
(3)存在點(diǎn)F,使得△EFG是以EG為腰的等腰三角形,理由如下:
由(1)可得y=x2+2x﹣3的對(duì)稱軸為直線x=﹣1,
∵E點(diǎn)與H點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱軸x=﹣1對(duì)稱,
∴E(﹣2,﹣1),
設(shè)F(x,0),
①當(dāng)EG=EF時(shí),
∵G(0,﹣3),
∴EG=2,
∴2=,
解得x=﹣2或x=﹣﹣2,
∴F(﹣2,0)或(﹣﹣2,0);
②當(dāng)EG=FG時(shí),2=,
此時(shí)x無(wú)實(shí)數(shù)根;
綜上所述:F點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣2,0)或(﹣﹣2,0).
【例2】(2022?南通)定義:函數(shù)圖象上到兩坐標(biāo)軸的距離都不大于n(n≥0)的點(diǎn)叫做這個(gè)函數(shù)圖象的“n階方點(diǎn)”.例如,點(diǎn)(,)是函數(shù)y=x圖象的“階方點(diǎn)”;點(diǎn)(2,1)是函數(shù)y=圖象的“2階方點(diǎn)”.
(1)在①(﹣2,﹣);②(﹣1,﹣1);③(1,1)三點(diǎn)中,是反比例函數(shù)y=圖象的“1階方點(diǎn)”的有 ②③ (填序號(hào));
(2)若y關(guān)于x的一次函數(shù)y=ax﹣3a+1圖象的“2階方點(diǎn)”有且只有一個(gè),求a的值;
(3)若y關(guān)于x的二次函數(shù)y=﹣(x﹣n)2﹣2n+1圖象的“n階方點(diǎn)”一定存在,請(qǐng)直接寫(xiě)出n的取值范圍.
【分析】(1)根據(jù)定義進(jìn)行判斷即可;
(2)在以O(shè)為中心,邊長(zhǎng)為4的正方形ABCD中,當(dāng)直線與正方形區(qū)域只有唯一交點(diǎn)時(shí),圖象的“2階方點(diǎn)”有且只有一個(gè),結(jié)合圖象求a的值即可;
(3)在以O(shè)為中心,邊長(zhǎng)為2n的正方形ABCD中,當(dāng)拋物線與正方形區(qū)域有公共部分時(shí),二次函數(shù)y=﹣(x﹣n)2﹣2n+1圖象的“n階方點(diǎn)”一定存在,結(jié)合函數(shù)圖象求解即可.
【解答】解:(1)①(﹣2,﹣)到兩坐標(biāo)軸的距離分別是2>1,<1,
∴(﹣2,﹣)不是反比例函數(shù)y=圖象的“1階方點(diǎn)”;
②(﹣1,﹣1)到兩坐標(biāo)軸的距離分別是1≤1,1≤1,
∴(﹣1,﹣1)是反比例函數(shù)y=圖象的“1階方點(diǎn)”;
③(1,1)到兩坐標(biāo)軸的距離分別是1≤1,1≤1,
∴(1,1)是反比例函數(shù)y=圖象的“1階方點(diǎn)”;
故答案為:②③;
(2)∵y=ax﹣3a+1=a(x﹣3)+1,
∴函數(shù)經(jīng)過(guò)定點(diǎn)(3,1),
在以O(shè)為中心,邊長(zhǎng)為4的正方形ABCD中,當(dāng)直線與正方形區(qū)域只有唯一交點(diǎn)時(shí),圖象的“2階方點(diǎn)”有且只有一個(gè),
由圖可知,C(2,﹣2),D(2,2),
∵一次函數(shù)y=ax﹣3a+1圖象的“2階方點(diǎn)”有且只有一個(gè),
當(dāng)直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)C時(shí),a=3,此時(shí)圖象的“2階方點(diǎn)”有且只有一個(gè),
當(dāng)直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)D時(shí),a=﹣1,此時(shí)圖象的“2階方點(diǎn)”有且只有一個(gè),
綜上所述:a的值為3或a=﹣1;
(3)在以O(shè)為中心,邊長(zhǎng)為2n的正方形ABCD中,當(dāng)拋物線與正方形區(qū)域有公共部分時(shí),二次函數(shù)y=﹣(x﹣n)2﹣2n+1圖象的“n階方點(diǎn)”一定存在,
如圖2,當(dāng)n>0時(shí),A(n,n),B(n,﹣n),C(﹣n,﹣n),D(﹣n,n),
當(dāng)拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)D時(shí),n=﹣1(舍)或n=;
當(dāng)拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)B時(shí),n=1;
∴≤n≤1時(shí),二次函數(shù)y=﹣(x﹣n)2﹣2n+1圖象有“n階方點(diǎn)”;
綜上所述:≤n≤1時(shí),二次函數(shù)y=﹣(x﹣n)2﹣2n+1圖象的“n階方點(diǎn)”一定存在.
【例3】(2022春?芙蓉區(qū)校級(jí)期末)在y關(guān)于x的函數(shù)中,對(duì)于實(shí)數(shù)a,b,當(dāng)a≤x≤b且b=a+3時(shí),函數(shù)y有最大值ymax,最小值ymin,設(shè)h=y(tǒng)max﹣ymin,則稱h為y的“極差函數(shù)”(此函數(shù)為h關(guān)于a的函數(shù));特別的,當(dāng)h=y(tǒng)max﹣ymin為一個(gè)常數(shù)(與a無(wú)關(guān))時(shí),稱y有“極差常函數(shù)”.
(1)判斷下列函數(shù)是否有“極差常函數(shù)”?如果是,請(qǐng)?jiān)趯?duì)應(yīng)( )內(nèi)畫(huà)“√”,如果不是,請(qǐng)?jiān)趯?duì)應(yīng)( )內(nèi)畫(huà)“×”.
①y=2x ( √ );
②y=﹣2x+2 ( √ );
③y=x2 ( × ).
(2)y關(guān)于x的一次函數(shù)y=px+q,它與兩坐標(biāo)軸圍成的面積為1,且它有“極差常函數(shù)”h=3,求一次函數(shù)解析式;
(3)若,當(dāng)a≤x≤b(b=a+3)時(shí),寫(xiě)出函數(shù)y=ax2﹣bx+4的“極差函數(shù)”h;并求4ah的取值范圍.
【分析】(1)①由一次函數(shù)的性質(zhì)可知h=2(a+3)﹣2a=6,則y=2x是“極差常函數(shù)”;
②由一次函數(shù)的性質(zhì)可知h=﹣2a+2﹣[﹣2(a+3)+2]=6,則y=﹣2x+2是“極差常函數(shù)”;
③由二次函數(shù)的性質(zhì)可知,當(dāng)a+3≤0時(shí),h=﹣9﹣6a不是常數(shù),則y=x2 不是“極差常函數(shù)”,
(2)根據(jù)一次函數(shù)的圖象及性質(zhì)可得=2,再分兩種情況討論:當(dāng)p>0時(shí),h=p(a+3)+q﹣(pa+q)=3;當(dāng)p<0時(shí),h=pa+q﹣[p(a+3)+q]=3;分別求出p、q的值即可求函數(shù)的解析式;
(3)函數(shù)的對(duì)稱軸為直線x=+,由a的范圍確定≤+≤,≤a+3≤,由(a+3﹣﹣)﹣(+﹣a)=2a+2﹣>0,可知a+3到對(duì)稱軸的距離大于a到對(duì)稱軸的距離,則當(dāng)x=a+3時(shí),y有最大值a(a+3)2﹣(a+3)2+4,當(dāng)x=時(shí),y有最小值4﹣=4﹣,求出h,再由a的范圍確定4ah的范圍即可.
【解答】解:(1)①∵y=2x是一次函數(shù),且y隨x值的增大而增大,
∴h=2(a+3)﹣2a=6,
∴y=2x是“極差常函數(shù)”,
故答案為:√;
②∵y=﹣2x+2 是一次函數(shù),且y隨x值的增大而減小,
∴h=﹣2a+2﹣[﹣2(a+3)+2]=6,
∴y=﹣2x+2是“極差常函數(shù)”,
故答案為:√;
∵y=x2 是二次函數(shù),函數(shù)的對(duì)稱軸為直線x=0,
當(dāng)a+3≤0時(shí),h=a2﹣(a+3)2=﹣9﹣6a;
當(dāng)a≥0時(shí),h=(a+3)2﹣a2=9+6a;
∴y=x2 不是“極差常函數(shù)”,
故答案為:×;
(2)當(dāng)x=0時(shí),y=q,
∴函數(shù)與y軸的交點(diǎn)為(0,q),
當(dāng)y=0時(shí),x=﹣,
∴函數(shù)與x軸的交點(diǎn)為(﹣,0),
∴S=×|q|×|﹣|=1,
∴=2,
當(dāng)p>0時(shí),h=p(a+3)+q﹣(pa+q)=3,
∴p=1,
∴q=±,
∴函數(shù)的解析式為y=x;
當(dāng)p<0時(shí),h=pa+q﹣[p(a+3)+q]=3,
∴p=﹣1,
∴q=±,
∴函數(shù)的解析式為y=﹣x;
綜上所述:函數(shù)的解析式為y=x或y=﹣x;
(3)y=ax2﹣bx+4=a(x﹣)2+4﹣,
∴函數(shù)的對(duì)稱軸為直線x=,
∵b=a+3,
∴x==+,
∵,
∴≤+≤,≤a+3≤,
∵(a+3﹣﹣)﹣(+﹣a)=2a+2﹣,
∵,
∴2a+2﹣>0,
∴a+3到對(duì)稱軸的距離,大于a到對(duì)稱軸的距離,
∴當(dāng)x=a+3時(shí),y有最大值a(a+3)2﹣(a+3)2+4,
當(dāng)x=時(shí),y有最小值4﹣=4﹣,
∴h=a(a+3)2﹣(a+3)2+4﹣4+=(a+3)2(a﹣1+),
∴4ah=(2a2+5a﹣3)2,
∵2a2+5a﹣3=2(a+)2﹣,,
∴≤2a2+5a﹣3≤9,
∴≤4ah≤81.
【例4】(2022?武侯區(qū)校級(jí)模擬)【閱讀理解】
定義:在平面直角坐標(biāo)系xOy中,對(duì)于一個(gè)動(dòng)點(diǎn)P(x,y),若x,y都可以用同一個(gè)字母表示,那么點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)路徑是確定的.若根據(jù)點(diǎn)P坐標(biāo)求出點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)路徑所對(duì)應(yīng)的關(guān)系式是函數(shù),則稱由點(diǎn)坐標(biāo)求函數(shù)表達(dá)式的過(guò)程叫做將點(diǎn)“去隱”.
例如,將點(diǎn)M(m+1,﹣m+1)(m為任意實(shí)數(shù))“去隱”的方法如下:
設(shè)x=m+1①,y=﹣m+1②
由①得m=x﹣1③
將③代入②得y=﹣(x﹣1)+1,整理得y=﹣x+2
則直線y=﹣x+2是點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)路徑.
【遷移應(yīng)用】
在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知?jiǎng)狱c(diǎn)Q(﹣a,﹣a2﹣a+3)(a為任意實(shí)數(shù))的運(yùn)動(dòng)路徑是拋物線.
(1)請(qǐng)將點(diǎn)Q“去隱”,得到該拋物線表達(dá)式;
(2)記(1)中拋物線為W(如圖),W與x軸交于點(diǎn)A,B(A在B的左側(cè)),其頂點(diǎn)為點(diǎn)C,現(xiàn)將W進(jìn)行平移,平移后的拋物線W'始終過(guò)點(diǎn)A,點(diǎn)C的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為C'.
?。┰嚧_定點(diǎn)C'運(yùn)動(dòng)路徑所對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;
ⅱ)在直線x=﹣2的左側(cè),是否存在點(diǎn)C',使△ACC'為等腰三角形?若存在,求出點(diǎn)C'的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】(1)設(shè)x=﹣a,y=﹣a2﹣a+3,可得y=﹣x2+x+3;
(2)?。┰O(shè)拋物線W'的解析式為y=﹣(x﹣h)2+k,由k=(2+h)2,可得y=(x+2)2;
ⅱ)C(2,4)在y=(x+2)2上,則C點(diǎn)關(guān)于直線x=﹣2的對(duì)稱點(diǎn)為C'(﹣6,4),此時(shí)AC=AC',△ACC'為等腰三角形;設(shè)C'(m,m2+m+1),當(dāng)AC'=CC'時(shí),C(﹣4﹣2,6+2);當(dāng)CA=CC'時(shí),C'只能在x=﹣2右側(cè)不符合題意.
【解答】解:(1)設(shè)x=﹣a①,y=﹣a2﹣a+3②,
由①得a=﹣x③,
∴y=﹣x2+x+3;
(2)∵y=﹣x2+x+3=﹣(x﹣2)2+4,
∴C(2,4),
令y=0,則﹣x2+x+3=0,
解得x=﹣2或x=6,
∴A(﹣2,0),B(6,0),
?。┰O(shè)拋物線W'的解析式為y=﹣(x﹣h)2+k,
∴C'(h,k),
∵經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣2,0),
∴k=(2+h)2,
令x=h,y=k=(2+h)2,
∴y=(x+2)2;
ⅱ)存在點(diǎn)C',使△ACC'為等腰三角形,理由如下:
∵C(2,4)在y=(x+2)2上,
∴C點(diǎn)關(guān)于直線x=﹣2的對(duì)稱點(diǎn)為C'(﹣6,4),
此時(shí)AC=AC',△ACC'為等腰三角形;
設(shè)C'(m,m2+m+1),
當(dāng)AC'=CC'時(shí),(m+2)2+(m2+m+1)2=(m﹣2)2+(m2+m+1﹣4)2,
解得m=﹣4﹣2或m=﹣4+2(舍),
∴C(﹣4﹣2,6+2);
當(dāng)CA=CC'時(shí),C'只能在x=﹣2右側(cè),此時(shí)不符合題意;
綜上所述:(﹣6,4)或(﹣4﹣2,6+2).
一.解答題(共20題)
1.(2022?甘井子區(qū)校級(jí)模擬)定義:將函數(shù)C1的圖象繞點(diǎn)P(m,0)旋轉(zhuǎn)180,得到新的函數(shù)C2的圖象,我們稱函數(shù)C2是函數(shù)C1關(guān)于點(diǎn)P的相關(guān)函數(shù).
例如:當(dāng)m=1時(shí),函數(shù)y=(x﹣3)2+9關(guān)于點(diǎn)P(1,0)的相關(guān)函數(shù)為y=﹣(x+1)2﹣9.
(1)當(dāng)m=0時(shí),
①一次函數(shù)y=﹣x+7關(guān)于點(diǎn)P的相關(guān)函數(shù)為 y=﹣x﹣7 .
②點(diǎn)A(5,﹣6)在二次函數(shù)y=ax2﹣2ax+a(a≠0)關(guān)于點(diǎn)P的相關(guān)函數(shù)的圖象上,求a的值.
(2)函數(shù)y=(x﹣2)2+6關(guān)于點(diǎn)P的相關(guān)函數(shù)是y=﹣(x﹣10)2﹣6,則m= 6 .
(3)當(dāng)m﹣1≤x≤m+2時(shí),函數(shù)y=x2﹣6mx+4m2關(guān)于點(diǎn)P(m,0)的相關(guān)函數(shù)的最大值為8,求m的值.
【分析】(1)①由相關(guān)函數(shù)的定義,將y=﹣x+7旋轉(zhuǎn)變換可得相關(guān)函數(shù)為y=﹣x﹣7;②先求出二次函數(shù)的相關(guān)函數(shù),然后求出相關(guān)函數(shù),再把點(diǎn)A代入,即可得到答案;
(2)兩函數(shù)頂點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)P中心對(duì)稱,可用中點(diǎn)坐標(biāo)公式獲得點(diǎn)P坐標(biāo),從而獲得m的值;
(3)先確定相關(guān)函數(shù),然后根據(jù)m的取值范圍,對(duì)m進(jìn)行分類討論,以對(duì)稱軸在給定區(qū)間的左側(cè),中部,右側(cè),三種情況分類討論,獲得對(duì)應(yīng)的m的值.
【解答】解:(1)①根據(jù)相關(guān)函數(shù)的定義,
y=﹣x+7關(guān)于點(diǎn)P(0,0)旋轉(zhuǎn)變換可得相關(guān)函數(shù)為y=﹣x﹣7,
故答案為:y=﹣x﹣7;
②y=ax2﹣2ax+a=a(x﹣1)2,
∴y=ax2﹣2ax+a關(guān)于點(diǎn)P(0,0)的相關(guān)函數(shù)為y=﹣a(x+1)2,
∵點(diǎn)A(5,﹣6)在二次函數(shù)y=﹣a(x+1)2的圖象上,
∴﹣6=﹣a(5+1)2,
解得:a=;
(2)y=(x﹣2)2+6的頂點(diǎn)為(2,6),
y=﹣(x﹣10)2﹣66的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(10,﹣6);
∵兩個(gè)二次函數(shù)的頂點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)P (m,0)成中心對(duì)稱,
∴m==6,
故答案為:6;
(3)y=x2﹣6mx+4m2=(x﹣3m)2﹣5m2,
∴y=x2﹣6mx+4m2關(guān)于點(diǎn)P(m,0)的相關(guān)函數(shù)為y=﹣(x+m)2+5m2.
①當(dāng)﹣m≤m﹣1,即m≥時(shí),當(dāng)x=m﹣1時(shí),y有最大值為8,
∴﹣(m﹣1+m)2+5m2=8,
解得m1=﹣2﹣(不符合題意,舍去),m2=﹣2+;
②當(dāng)m﹣1<﹣m≤m十2,即﹣1≤m<時(shí),當(dāng)x=﹣m時(shí),y有最大值為8,
∴5m2=8,
解得:m=±(不合題意,舍去);
③當(dāng)﹣m>m+2,即m<﹣1時(shí),當(dāng)x=m+2,y有最大值為8,
∴﹣(m+2+m)2+5m2=8,
解得:m=4﹣2或,m=4+2(不符合題意,舍去),
綜上,m的值為﹣2+或4﹣2.
2.(2022?江都區(qū)二模)定義:若一個(gè)函數(shù)圖象上存在橫、縱坐標(biāo)相等的點(diǎn),則稱該點(diǎn)為這個(gè)函數(shù)圖象的“梅嶺點(diǎn)”.
(1)若點(diǎn)P(3,p)是一次函數(shù)y=mx+6的圖象上的“梅嶺點(diǎn)”,則m= ﹣1 ;
若點(diǎn)P(m,m)是函數(shù)的圖象上的“梅嶺點(diǎn)”,則m= 3或﹣1 ;
(2)若點(diǎn)P(p,﹣2)是二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象上唯一的“梅嶺點(diǎn)”,求這個(gè)二次函數(shù)的表達(dá)式;
(3)若二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a,b是常數(shù),a>0)的圖象過(guò)點(diǎn)(0,2),且圖象上存在兩個(gè)不同的“梅嶺點(diǎn)”A(x1,x1),B(x2,x2),且滿足﹣1<x1<1,|x1﹣x2|=2,如果k=﹣b2+2b+2,請(qǐng)直接寫(xiě)出k的取值范圍.
【分析】(1)根據(jù)“梅嶺點(diǎn)”的定義,P(3.p)的橫縱坐標(biāo)相等,即p=3m+6=3;P(m,m)的橫縱坐標(biāo)相等,即m=,分別求解即得答案;
(2)由題意得:拋物線y=x2+bx+c與直線y=x的唯一交點(diǎn)為P(﹣2,﹣2),方程x2+bx+c=x的根為:x1=x2=﹣2,即方程x2+(b﹣1)x+c=0可寫(xiě)為(x+2)2=0,對(duì)比兩個(gè)方程的系數(shù),即可求出b,c,進(jìn)而得出答案:y=x2+5x+4;
(3)先由“梅嶺點(diǎn)”的定義證明x1、x2是方程ax2+(b﹣1)x+2=0的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,利用根與系數(shù)的關(guān)系得出x1+x2=,x1?x2=,進(jìn)而利用|x1﹣x2|=2,推出k=﹣b2+2b+2=﹣4a2﹣8a+3=﹣4(a+1)2+7,再由﹣1<x1<1計(jì)算出a的取值范
圍,即可求出k的取值范圍.
【解答】解:(1)∵點(diǎn)P(3,p)是一次函數(shù)y=mx+6的圖象上的梅嶺點(diǎn),
∴p=3m+6=3,
解得:m=﹣1,
∵點(diǎn)P(m,m)是函數(shù)的圖象上的“梅嶺點(diǎn)”,
∴m=,
整理得:m2﹣2m﹣3=0,
解得:m1=3,m2=﹣1,
經(jīng)檢驗(yàn),m1=3,m2=﹣1都是m=的根,
∴m=3或﹣1;
故答案為:﹣1;3或﹣1;
(2)點(diǎn)P(p,﹣2)是二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象上唯一的“梅嶺點(diǎn)”,
即拋物線y=x2+bx+c與直線y=x的唯一交點(diǎn)為P(﹣2,﹣2),
∴方程x2+bx+c=x的根為:x1=x2=﹣2,
即方程x2+(b﹣1)x+c=0可寫(xiě)為(x+2)2=0,
∴x2+(b﹣l)x+c=x2+4x+4.
∴b﹣1=4,c=4,
∴b=5,
∴二次函數(shù)的表達(dá)式為y=x2+5x+4;
(3)∵二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a,b是常數(shù),a>0)的圖象過(guò)點(diǎn)(0,2),
∴c=2,
∴y=ax2+bx+2,
∵y=ax2+bx+2圖象上存在兩個(gè)不同的“梅嶺點(diǎn)”A(x1,x1),B(x2,x2),
∴x1=ax12+bx1+2,x2=ax22+bx2+2,
∴ax12+(b﹣1)x1+2=0,ax22+(b﹣1)x2+2=0,
∴x1、x2是方程ax2+(b﹣1)x+2=0的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,
∴x1+x2=,x1?x2=,
∵|x1﹣x2|=2,
∴(x1﹣x2)2=4,
∴(x1+x2)2﹣4x1x2=()2﹣4×=4,
∴b2﹣2b+1﹣8a=4a2,
∴k=﹣b2+2b+2=﹣4a2﹣8a+3=﹣4(a+1)2+7,
∵|x1﹣x2|=2,
∴x1﹣x2=﹣2或x2﹣x1=2,
∵﹣1<x1<1,
∴﹣3<x2<﹣1或1<x2<3
∴﹣3<x1?x2<3,
∴﹣3<<3,
∵a>0,
∴a>,
∴﹣4(a+1)2+7<﹣4×(+1)2+7=﹣,
∴.
3.(2022?梁子湖區(qū)二模)定義:若一個(gè)函數(shù)圖象上存在橫、縱坐標(biāo)相等的點(diǎn),則稱該點(diǎn)為這個(gè)函數(shù)圖象的“等值點(diǎn)”.例如,點(diǎn)(2,2)是函數(shù)y=2x﹣2的圖象的“等值點(diǎn)”.
(1)函數(shù)y=2x+2的圖象的“等值點(diǎn)”坐標(biāo)是 (﹣2,﹣2) ;
函數(shù)y=x2﹣3x的圖象的“等值點(diǎn)”坐標(biāo)是 (0,0)或(4,4) ;(直接填結(jié)果)
(2)設(shè)函數(shù)y=,y=﹣x+b圖象的“等值點(diǎn)”分別為點(diǎn)A,B,過(guò)點(diǎn)B作BC⊥x軸,垂足為C.當(dāng)△ABC的面積為4時(shí),求b的值.
【分析】(1)根據(jù)“等值點(diǎn)”的定義建立方程求解即可得出答案;
(2)先根據(jù)“等值點(diǎn)”的定義求出函y=的圖象上有“等值點(diǎn)”A(2,2),同理求出B(b,b),根據(jù)△ABC的面積為4可得×|b|×|2﹣b|=4,分類求解即可.
【解答】解:(1)在y=2x+2中,令x=2x+2,解得x=﹣2
∴函數(shù)y=2x+2的圖象的“等值點(diǎn)”坐標(biāo)是(﹣2,﹣2);
在y=x2﹣3x中,令x2﹣3x=x,
解得:x1=0,x2=4,
∴函數(shù)y=x2﹣3x的圖象上有兩個(gè)“等值點(diǎn)”(0,0)或(4,4);
故答案為:(﹣2,﹣2);(0,0)或(4,4);
(2)在函數(shù)y=中,令x=,
解得:x=2,
∴A(2,2),
在函數(shù)y=﹣x+b中,令x=﹣x+b,
解得:x=b,
∴B(b,b),
∵BC⊥x軸,
∴C(b,0),
∴BC=|b|,
∵△ABC的面積為4,
∴×|b|×|2﹣b|=4,
當(dāng)b<0時(shí),b2﹣4b﹣32=0,
解得b=﹣4,
當(dāng)0≤b<2時(shí),b2﹣4b+32=0,
∵Δ=(﹣4)2﹣4×1×32=﹣112<0,
∴方程b2﹣4b+32=0沒(méi)有實(shí)數(shù)根,
當(dāng)b≥2時(shí),b2﹣4b﹣32=0,
解得:b=8,
綜上所述,b的值為﹣4或8.
4.(2022?洛陽(yáng)模擬)定義:如果兩個(gè)函數(shù)代入同一個(gè)自變量,可以得到兩個(gè)相等的函數(shù)值,我將這樣的函數(shù)稱為“鳳凰函數(shù)”,對(duì)應(yīng)的自變量的值稱為這兩個(gè)函數(shù)的“鳳凰根”.
(1)函數(shù)y1=﹣x+m與y2=﹣是否互為“鳳凰函數(shù)”?如果是,求出當(dāng)m=1時(shí),兩函數(shù)的“鳳凰根”;如果不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(2)如圖所示的是y=|x2+2x|的圖象,它是由二次函數(shù)y=x2+2x的圖象x軸下方的部分沿x軸翻折到x軸上方,圖象的其余部分保持不變得到的.若y1=﹣x+m與y2=|x2+2x|互為“鳳凰函數(shù)”,且有兩個(gè)“鳳凰根”,求m的取值范圍.
【分析】(1)根據(jù)“鳳凰函數(shù)”的定義,當(dāng)數(shù)y1=﹣x+m與y2=﹣有兩個(gè)交點(diǎn),即可判定函數(shù)y1=﹣x+m與y2=﹣互為“鳳凰函數(shù)”,當(dāng)m=1時(shí),解方程即可求得;
(2)由圖象可知直線在l1和l2之間平移(不含兩條直線)或在直線l3的右側(cè)平移時(shí),直線y1=﹣x+m與y=|x2+2x|的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),據(jù)此即可求得m的取值范圍.
【解答】解:(1)由y1=y(tǒng)2得,
整理得x2﹣mx﹣2=0,Δ=m2+8>0,
∴y1=﹣x+m與是互為“鳳凰函數(shù)”,
當(dāng)m=1時(shí),x2﹣x﹣2=0,解得x1=﹣1,x2=2,
∴x1=﹣1,x2=2是y1=﹣x+m與的“鳳凰根”.
(2)如圖:y1=﹣x+m與有兩個(gè)的“鳳凰根”,
則直線在l1和l2之間平移(不含兩條直線)或在直線l3的右側(cè)平移.
解方程,得x1=﹣4,x2=0,
故y與x軸交點(diǎn)P和交點(diǎn)O的坐標(biāo)分別為(﹣4,0)和(0,0).
將(﹣4,0)和(0,0)代入y1=﹣x+m,
得m=﹣4和m=0.
故當(dāng)﹣4<m<0時(shí),y1與y2有兩個(gè)的“鳳凰根”;
當(dāng)y1=﹣x+m與相切時(shí),
聯(lián)立可得方程,
整理,得,
∴.
當(dāng)y1=﹣x+m在直線l3的右側(cè)平移,
即時(shí),y1與y2有兩個(gè)“鳳凰根”.
綜上所述,當(dāng)﹣4<m<0或時(shí),y1與y2互為“鳳凰根”,且有兩個(gè)“鳳凰根”.
5.(2022?淮安二模)我們把函數(shù)圖象上橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)互為相反數(shù)的點(diǎn)定義為這個(gè)函數(shù)圖象上的“互反點(diǎn)”.例如在二次函數(shù)y=x2的圖象上,存在一點(diǎn)P(﹣1,1),則P為二次函數(shù)y=x2圖象上的“互反點(diǎn)”.
(1)分別判斷y=﹣x+3、y=x2+x的圖象上是否存在“互反點(diǎn)”?如果存在,求出“互反點(diǎn)”的坐標(biāo);如果不存在,說(shuō)明理由.
(2)如圖①,設(shè)函數(shù)y=(x<0),y=x+b的圖象上的“互反點(diǎn)”分別為點(diǎn)A,B,過(guò)點(diǎn)B作BC⊥x軸,垂足為C.當(dāng)△ABC的面積為5時(shí),求b的值;
(3)如圖②,Q(m,0)為x軸上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)Q作直線l⊥x軸,若函數(shù)y=﹣x2+2(x≥m)的圖象記為W1,將W1沿直線l翻折后的圖象記為W2,當(dāng)W1,W2兩部分組成的圖象上恰有2個(gè)“互反點(diǎn)”時(shí),直接寫(xiě)出m的取值范圍.
【分析】(1)由定義可知,函數(shù)與y=﹣x的交點(diǎn)即為“互反點(diǎn)”;
(2)求出A(﹣,),B(﹣b,b),可得S△ABC=×|b|×|﹣b|=5,求出b的值;
(3)函數(shù)y=﹣x2+2關(guān)于直線x=m的對(duì)稱拋物線解析式為y=﹣(x﹣2m)2+2,聯(lián)立方程組,當(dāng)Δ=0時(shí),m=﹣,因此當(dāng)m<﹣時(shí),W1,W2兩部分組成的圖象上恰有2個(gè)“互反點(diǎn)”;函數(shù)y=﹣x2+2與直線x=m的交點(diǎn)為(m,﹣m2+2),當(dāng)點(diǎn)(m,﹣m2+2)在直線y=﹣x上時(shí),解得m=﹣1或m=2,結(jié)合圖象可知:﹣1<m<2時(shí),W1,W2兩部分組成的圖象上恰有2個(gè)“互反點(diǎn)”.
【解答】解:(1)y=﹣x+3中,x+y=3,
∴y=﹣x+3的圖象上不存在“互反點(diǎn)”;
y=x2+x中,當(dāng)y=﹣x時(shí),﹣x=x2+x,
解得x=0或x=﹣2,
∴(0,0),(﹣2,2)是y=x2+x的圖象上的“互反點(diǎn)”;
(2)y=(x<0)中,當(dāng)y=﹣x時(shí),﹣x=,
解得x=﹣,
∴A(﹣,),
y=x+b中,當(dāng)y=﹣x時(shí),﹣x=x+b,
解得x=﹣b,
∴B(﹣b,b),
∴BC=|b|,
∴S△ABC=×|b|×|﹣b|=5,
解得b=4或b=﹣2;
(3)函數(shù)y=﹣x2+2關(guān)于直線x=m的對(duì)稱拋物線解析式為y=﹣(x﹣2m)2+2,
由定義可知,“互反點(diǎn)”在直線y=﹣x上,
聯(lián)立方程組,
整理得x2﹣(4m+1)x+4m2﹣2=0,
Δ=(4m+1)2﹣4(4m2﹣2)=0,
解得m=﹣,
當(dāng)m<﹣時(shí),y=﹣(x﹣2m)2+2與y=﹣x沒(méi)有交點(diǎn),此時(shí)y=﹣x與y=﹣x2+2有兩個(gè)交點(diǎn),
∴m<﹣時(shí),W1,W2兩部分組成的圖象上恰有2個(gè)“互反點(diǎn)”;
當(dāng)x=m時(shí),y=﹣m2+2,
∴函數(shù)y=﹣x2+2與直線x=m的交點(diǎn)為(m,﹣m2+2),
當(dāng)點(diǎn)(m,﹣m2+2)在直線y=﹣x上時(shí),﹣m2+2=﹣m,
解得m=﹣1或m=2
當(dāng)m=﹣1時(shí),W1,W2兩部分組成的圖象上恰有3個(gè)“互反點(diǎn)”,
∴m>﹣1時(shí),W1,W2兩部分組成的圖象上恰有2個(gè)“互反點(diǎn)”;
當(dāng)m=2時(shí),W1,W2兩部分組成的圖象上恰有1個(gè)“互反點(diǎn)”,
∴m<2時(shí),W1,W2兩部分組成的圖象上恰有2個(gè)“互反點(diǎn)”;
∴﹣1<m<2時(shí),W1,W2兩部分組成的圖象上恰有2個(gè)“互反點(diǎn)”;
綜上所述:﹣1<m<2或m<﹣時(shí),W1,W2兩部分組成的圖象上恰有2個(gè)“互反點(diǎn)”.
6.(2022?荷塘區(qū)校級(jí)模擬)已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a<0)與x軸交于A(x1,0),B(x2,0)兩點(diǎn),且(x1<0<x2),交y軸于點(diǎn)C,頂點(diǎn)為D.
(1)a=﹣1,b=2,c=4,
①求該二次函數(shù)的對(duì)稱軸方程及頂點(diǎn)坐標(biāo);
②定義:若點(diǎn)P在某函數(shù)圖象上,且點(diǎn)P的橫縱坐標(biāo)互為相反數(shù),則稱點(diǎn)P為這個(gè)函數(shù)的“零和點(diǎn)”,求證:此二次函數(shù)有兩個(gè)不同的“零和點(diǎn)”;
(2)如圖,過(guò)D、C兩點(diǎn)的直線交x軸于點(diǎn)E,滿足∠ACE=∠CBE,求ac的值.
【分析】(1)①運(yùn)用配方法將二次函數(shù)解析式化為頂點(diǎn)式,即可得出答案;
②由y=﹣x與y=ax2+bx+c聯(lián)立可得x2﹣3x﹣4=0,運(yùn)用根的判別式可得Δ>0,即可得出結(jié)論;
(2)如圖,連接AC,先求出直線CD的解析式為y=x+c,可得E(﹣,0),再利用求根公式可得:A(,0),B(,0),再證明△EAC∽△ECB,可得CE2=AE?BE,即c2+=(+)(+),化簡(jiǎn)即可得出答案.
【解答】解:(1)①當(dāng)a=﹣1,b=2,c=4時(shí),
拋物線解析式為y=﹣x2+2x+4,
∵y=﹣x2+2x+4=﹣(x﹣1)2+5,
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1,頂點(diǎn)為D(1,5);
②當(dāng)y=﹣x時(shí),﹣x2+2x+4=﹣x,
整理得:x2﹣3x﹣4=0,
∵Δ=(﹣3)2﹣4×1×(﹣4)=25>0,
∴二次函數(shù)y=﹣x2+2x+4有兩個(gè)不同的“零和點(diǎn)”;
(2)如圖,連接AC,
∵y=ax2+bx+c,
∴C(0,c),頂點(diǎn)D(﹣,),
設(shè)直線CD的解析式為y=kx+n,
則,
解得:,
∴直線CD的解析式為y=x+c,
∴E(﹣,0),
∵A(,0),B(,0),
∴AE=﹣(﹣)=+,BE=﹣(﹣)=+,
∵∠ACE=∠CBE,∠AEC=∠CEB,
∴△EAC∽△ECB,
∴=,
∴CE2=AE?BE,
在Rt△CEO中,CE2=OC2+OE2=c2+()2=c2+,
∴c2+=(+)(+),
化簡(jiǎn)得:ac=﹣1,
故ac的值為﹣1.
7.(2022秋?海安市校級(jí)月考)定義:若一個(gè)函數(shù)圖象上存在橫、縱坐標(biāo)相等的點(diǎn),則稱該點(diǎn)為這個(gè)函數(shù)圖象的“等值點(diǎn)”.例如,點(diǎn)(1,1)是函數(shù)y=x+的圖象的“等值點(diǎn)”.
(1)判斷函數(shù)y=x+2的圖象上是否存在“等值點(diǎn)”?如果存在,求出“等值點(diǎn)”的坐標(biāo);如果不存在,說(shuō)明理由;
(2)求函數(shù)y=x2﹣2的圖象的“等值點(diǎn)”坐標(biāo);
(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(dāng)W1,W2兩部分組成的圖象上恰有3個(gè)“等值點(diǎn)”時(shí),求出m的值.
【分析】(1)根據(jù)“等值點(diǎn)”的定義建立方程求解即可得出答案;
(2)根據(jù)“等值點(diǎn)”的定義建立方程求解即可得出答案;
(3)根據(jù)(2)中求出的y=x2﹣2的圖象上有兩個(gè)“等值點(diǎn)”(﹣1,﹣1)或(2,2),再利用翻折的性質(zhì)分類討論即可.
【解答】解:(1)不存在,理由:
在y=x+2中,令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(diǎn)”;
(2)令x=x2﹣2,
解得:x1=﹣1,x2=2,
∴函數(shù)y=x2﹣2的圖象上有兩個(gè)“等值點(diǎn)”(﹣1,﹣1)或(2,2);
(3)①當(dāng)m<﹣1時(shí),W1,W2兩部分組成的圖象上必有2個(gè)“等值點(diǎn)”(﹣1,﹣1)或(2,2),
W1:y=x2﹣2(x≥m),
W2:y=(x﹣2m)2﹣2(x<m),
令x=(x﹣2m)2﹣2,
整理得:x2﹣(4m+1)x+4m2﹣2=0,
∵W2的圖象上不存在“等值點(diǎn)”,
∴Δ<0,
∴(4m+1)2﹣4(4m2﹣2)<0,
∴m<﹣,
②當(dāng)m=﹣1時(shí),有3個(gè)“等值點(diǎn)”(﹣2,﹣2)、(﹣1,﹣1)、(2,2),
③當(dāng)﹣1<m<2時(shí),W1,W2兩部分組成的圖象上恰有2個(gè)“等值點(diǎn)”,
④當(dāng)m=2時(shí),W1,W2兩部分組成的圖象上恰有1個(gè)“等值點(diǎn)”(2,2),
⑤當(dāng)m>2時(shí),W1,W2兩部分組成的圖象上沒(méi)有“等值點(diǎn)”,
綜上所述,當(dāng)W1,W2兩部分組成的圖象上恰有3個(gè)“等值點(diǎn)”時(shí),m=1.
8.(2022秋?長(zhǎng)沙期中)定義:函數(shù)圖象上到兩坐標(biāo)軸的距離都不大于n(n≥0)的點(diǎn)叫做這個(gè)函數(shù)圖象的“n階方點(diǎn)”.例如,點(diǎn)(,)是函數(shù)y=x圖象的“階方點(diǎn)”;點(diǎn)(﹣1,1)是函數(shù)y=﹣x圖象的“1階方點(diǎn)”.
(1)在①(﹣1,2);②(0,0);③(,﹣1)三點(diǎn)中,是正比例函數(shù)y=﹣2x圖象的“1階方點(diǎn)”的有 ②③ (填序號(hào));
(2)若y關(guān)于x的一次函數(shù)y=ax﹣3a+1圖象的“2階方點(diǎn)”有且只有一個(gè),求a的值;
(3)若函數(shù)圖象恰好經(jīng)過(guò)“n階方點(diǎn)”中的點(diǎn)(n,n),則點(diǎn)(n,n)稱為此函數(shù)圖象的“不動(dòng)n階方點(diǎn)”,若y關(guān)于x的二次函數(shù)y=x2+(p﹣t+1)x+q+t﹣2的圖象上存在唯一的一個(gè)“不動(dòng)n階方點(diǎn)”,且當(dāng)2≤p≤3時(shí),q的最小值為t,求t的值.
【分析】(1)根據(jù)定義進(jìn)行判斷即可;
(2)在以O(shè)為中心,邊長(zhǎng)為4的正方形ABCD中,當(dāng)直線與正方形區(qū)域只有唯一交點(diǎn)時(shí),圖象的“2階方點(diǎn)”有且只有一個(gè),結(jié)合圖象求a的值即可;
(3)在以O(shè)為中心,邊長(zhǎng)為2n的正方形ABCD中,當(dāng)拋物線與正方形區(qū)域有公共部分時(shí),二次函數(shù)y=﹣(x﹣n)2﹣2n+1圖象的“n階方點(diǎn)”一定存在,結(jié)合函數(shù)圖象求解即可.
【解答】解:(1)(﹣1,2)到x軸距離為2,不符合題意,
(0,0)到兩坐標(biāo)軸的距離都等于0,符合題意,
③(,﹣1)到x軸距離為1,到y(tǒng)軸距離為,符合題意,
故答案為:②③.
(2)∵y=ax﹣3a+1=a(x﹣3)+1,
∴函數(shù)經(jīng)過(guò)定點(diǎn)(3,1),
在以O(shè)為中心,邊長(zhǎng)為4的正方形ABCD中,當(dāng)直線與正方形區(qū)域只有唯一交點(diǎn)時(shí),圖象的“2階方點(diǎn)”有且只有一個(gè),
由圖可知,C(2,﹣2),D(2,2),
∵一次函數(shù)y=ax﹣3a+1圖象的“2階方點(diǎn)”有且只有一個(gè),
當(dāng)直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)C(2,﹣2)時(shí),﹣2=2a﹣3a+1,
解得a=3,此時(shí)圖象的“2階方點(diǎn)”有且只有一個(gè),
當(dāng)直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)D(2,2)時(shí),2=2a﹣3a+1,
解得a=﹣1,此時(shí)圖象的“2階方點(diǎn)”有且只有一個(gè),
綜上所述:a的值為3或a=﹣1.
(3)∵點(diǎn)(n,n)在直線y=x上,
∴y=x2+(p﹣t+1)x+q+t﹣2的圖象上存在唯一的一個(gè)“不動(dòng)n階方點(diǎn)”時(shí),方程x2+(p﹣t+1)x+q+t﹣2=x有兩個(gè)相等實(shí)數(shù)根,
∴Δ=(p﹣t)2﹣q﹣t+2=0,
∴q=(p﹣t)2﹣t+2,
∵當(dāng)2≤p≤3時(shí),q的最小值為t,
若p=t,則q的最小值為﹣t+2,則﹣t+2=t,
解得t=p=1,不符合題意.
當(dāng)t<2時(shí),若p=2,則q取最小值,即q=(2﹣t)2﹣t+2=t
解得t=3+(舍)或t=3﹣,
當(dāng)t>3時(shí),若p=3,則q取最小值,即q=(3﹣t)2﹣t+2=t
解得t=4﹣(舍)或t=4+,
綜上所述,t=3﹣或4+.
9.(2022秋?如皋市校級(jí)月考)定義:一個(gè)函數(shù)圖象上若存在橫、縱坐標(biāo)相等的點(diǎn),則稱該點(diǎn)為這個(gè)函數(shù)圖象的“1倍點(diǎn)”,若存在縱坐標(biāo)是橫坐標(biāo)的2倍的點(diǎn),則稱該點(diǎn)為這個(gè)函數(shù)圖象的“2倍點(diǎn)”.例如,點(diǎn)(﹣1,﹣1)是函數(shù)y=4x+3圖象的“1倍點(diǎn)”,點(diǎn)(,﹣3)是函數(shù)y=4x+3圖象的“2倍點(diǎn)”.
(1)函數(shù)y=x2﹣8的圖象上是否存在“2倍點(diǎn)”?如果存在,求出“2倍點(diǎn)”;
(2)若拋物線y=ax2+5x+c上有且只有一個(gè)“1倍點(diǎn)”E,該拋物線與x軸交于M、N兩點(diǎn)(點(diǎn)M在點(diǎn)N的左側(cè)).當(dāng)a>1時(shí),求:c的取值范圍.
(3)將函數(shù)y=x2﹣8(x≥m)的圖象記為W1,其沿直線x=m翻折后的圖象記為W2,W1和W2構(gòu)成的整體記為W,若W恰有2個(gè)“2倍點(diǎn)”,請(qǐng)直接寫(xiě)出m的取值范圍.
【分析】(1)聯(lián)立方程求解.
(2)令ax2+5x+c=x,根據(jù)根的判別式Δ=0可得ac的值,進(jìn)而求解.
(3)令x2﹣8=2x,求出拋物線y=x2﹣8與直線y=2x的交點(diǎn)橫坐標(biāo),由函數(shù)y=x2﹣8(x≥m)求出翻折后函數(shù)解析式,結(jié)合圖象求解.
【解答】解:(1)由題意可得“2倍點(diǎn)”在直線y=2x上,
聯(lián)立方程,
解得,,
∴函數(shù)y=x2﹣8的圖象上存在“2倍點(diǎn)”,點(diǎn)(﹣2,﹣4),(4,8)是該圖象的“2倍點(diǎn)”.
(2)令ax2+5x+c=x,整理得ax2+4x+c=0,
由題意得Δ=42﹣4ac=0,
∴ac=4,
∴c=,
∵a>1,
∴0<c<4.
(3)圖象y=x2﹣8(x≥m)關(guān)于直線x=m翻折后解析式為y=(x﹣2m)2﹣8(x<m),
令x2﹣8=2x,
解得x=﹣2或x=4,
當(dāng)m=4時(shí),如圖,
圖象W有1個(gè)“2倍點(diǎn)”,
∴m<4時(shí)符合題意,
當(dāng)m=﹣2時(shí),如圖,
圖象W有3個(gè)“2倍點(diǎn)”,
∴﹣2<m<4符合題意.
令(x﹣2m)2﹣8=2x,整理得x2﹣(4m+2)x+4m2﹣8=0,
當(dāng)Δ=(4m+2)2﹣4(4m2﹣8)=0時(shí),
解得m=﹣,
∴m<﹣時(shí)符合題意.
綜上所述,﹣2<m<4或m<﹣.
10.(2022秋?通州區(qū)校級(jí)月考)定義:將函數(shù)C的圖象繞點(diǎn)P(0,n)旋轉(zhuǎn)180°,得到新的函數(shù)C1的圖象,我們稱函數(shù)C1是函數(shù)C關(guān)于點(diǎn)P的相關(guān)函數(shù).例如:當(dāng)n=1時(shí),函數(shù)關(guān)于點(diǎn)P(0,1)的相關(guān)函數(shù)為.
(1)當(dāng)n=0時(shí).
①二次函數(shù)y=x2關(guān)于點(diǎn)P的相關(guān)函數(shù)為 y=﹣x2 ;
②點(diǎn)A(2,3)在二次函數(shù)y=ax2﹣2ax+a(a≠0)關(guān)于點(diǎn)P的相關(guān)函數(shù)的圖象上,求a的值.
(2)函數(shù)關(guān)于點(diǎn)P的相關(guān)函數(shù)是,則n= ﹣ .
【分析】(1)①n=0時(shí),點(diǎn)P(0,0),則相關(guān)函數(shù)為:y=﹣x2,即可求解;
②二次函數(shù)y=ax2﹣2ax+a的頂點(diǎn)為:(1,0),新函數(shù)的頂點(diǎn)為(﹣1,0),則新函數(shù)的表達(dá)式為:y=﹣a(x+1)2,將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入上式并解得:a=﹣;
(2)兩個(gè)函數(shù)的頂點(diǎn)分別為:(0,3)、(0,﹣5),由中點(diǎn)公式即可求解.
【解答】解:(1)①n=0時(shí),點(diǎn)P(0,0),則相關(guān)函數(shù)為:y=﹣x2,
故答案為:y=﹣x2;
②二次函數(shù)y=ax2﹣2ax+a的頂點(diǎn)為:(1,0),新函數(shù)的頂點(diǎn)為(﹣1,0),
則新函數(shù)的表達(dá)式為:y=﹣a(x+1)2,
將點(diǎn)A(2,3)代入得3=﹣a(2+1)2,
解得:a=﹣;
(2)兩個(gè)函數(shù)的頂點(diǎn)分別為:(0,3)、(0,﹣5),
由中點(diǎn)公式得:n==﹣,
故答案為:﹣.
11.(2022秋?如皋市校級(jí)月考)定義:一個(gè)函數(shù)圖象上若存在橫、縱坐標(biāo)相等的點(diǎn),則稱該點(diǎn)為這個(gè)函數(shù)圖象的“1倍點(diǎn)”,若存在縱坐標(biāo)是橫坐標(biāo)的2倍的點(diǎn),則稱該點(diǎn)為這個(gè)函數(shù)圖象的“2倍點(diǎn)”.例如,點(diǎn)(﹣1,﹣1)是函數(shù)y=4x+3圖象的“1倍點(diǎn)”,點(diǎn)(﹣,﹣3)是函數(shù)y=4x+3圖象的“2倍點(diǎn)”.
(1)函數(shù)y=x2﹣8的圖象上是否存在“2倍點(diǎn)”?如果存在,求出“2倍點(diǎn)”;
(2)若拋物線y=ax2+5x+c上有且只有一個(gè)“1倍點(diǎn)”E,該拋物線與x軸交于M、N兩點(diǎn)(點(diǎn)M在點(diǎn)N的左側(cè)).當(dāng)a>1時(shí),求:
①c的取值范圍;
②直接寫(xiě)出∠EMN的度數(shù).
【分析】(1)根據(jù)“2倍點(diǎn)”的概念直接作答即可;
(2)①根據(jù)有且只有一個(gè)“1倍點(diǎn)”求出a與c的數(shù)量關(guān)系,根據(jù)a的取值范圍求出c的取值范圍;
②先求點(diǎn)E的坐標(biāo),然后求點(diǎn)M和點(diǎn)N的坐標(biāo),然后比較線段長(zhǎng)度,最后求出∠EMN的度數(shù).
【解答】解:(1)存在,
設(shè)“2倍點(diǎn)”的坐標(biāo)為(x,2x),
則2x=x2﹣8,
解得:x=﹣2或4,
∴“2倍點(diǎn)”的坐標(biāo)為(﹣2,﹣4)或(4,8);
(2)①由題意可知,
y=ax2+5x+c與y=x有且只有交點(diǎn),
則x=ax2+5x+c,
整理得:ax2+4x+c=0,則該方程有兩個(gè)相同的實(shí)數(shù)根,
即Δ=16﹣4ac=0,
∴ac=4,
∴a=,
∵a>1,
∴0<c<4;
②如圖,過(guò)點(diǎn)E作EF⊥OM于點(diǎn)F,
由根與系數(shù)的關(guān)系可知,ax2+4x+c=0,
,
又∵兩個(gè)根相等,
∴,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(,),
∴EF=OF=,
由①可知,a=,
則c=,
∴y=ax2+5x+c可以寫(xiě)成y=ax2+5x+,
令y=0,
則ax2+5x+=0,
由求根公式可得,
x=,
解得:,,
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(,0),
∴OM=,
∴MF=OM﹣OF=,
∴MF=EF,
∵∠EFM=90°,
∴∠EMN=45°.
12.(2022秋?漢陰縣校級(jí)月考)如圖,已知拋物線y=﹣x2+2x+4交y軸于點(diǎn)C,頂點(diǎn)為D.
(1)求點(diǎn)C、D的坐標(biāo);
(2)定義:若點(diǎn)P在某函數(shù)圖象上,且點(diǎn)P的橫縱坐標(biāo)互為相反數(shù),則稱點(diǎn)P為這個(gè)函數(shù)的“零和點(diǎn)”,求證:此二次函數(shù)有兩個(gè)不同的“零和點(diǎn)”;
(3)連接CD,點(diǎn)Q是第一象限直線CD上的點(diǎn),過(guò)Q作QM⊥x軸,交x軸于點(diǎn)M,若Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x,△QMO的面積為S,求S關(guān)于x的函數(shù)解析式.
【分析】(1)利用y軸上點(diǎn)的坐標(biāo)特征確定C點(diǎn)坐標(biāo),然后把一般式化為頂點(diǎn)式得到D點(diǎn)坐標(biāo);
(2)設(shè)二次函數(shù)圖象上的“零和點(diǎn)”P(pán)的坐標(biāo)為(x,﹣x),把P(x,﹣x)代入y=﹣x2+2x+4得﹣x2+2x+4=﹣x,由于解關(guān)于x的方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)解,從而判斷此二次函數(shù)有兩個(gè)不同的“零和點(diǎn)”;
(3)先利用待定系數(shù)法求出直線CD的解析式為y=x+4,設(shè)Q(x,x+4)(x>0),然后根據(jù)三角形的面積公式可得到S關(guān)于x的函數(shù)解析式.
【解答】(1)解:當(dāng)x=0時(shí),y=﹣x2+2x+4=4,則C點(diǎn)坐標(biāo)為(0,4);
∵y=﹣x2+2x+4=﹣(x﹣1)2+5,
∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(1,5);
(2)證明:設(shè)二次函數(shù)圖象上的“零和點(diǎn)”P(pán)的坐標(biāo)為(x,﹣x),
把P(x,﹣x)代入y=﹣x2+2x+4得﹣x2+2x+4=﹣x,
整理得x2﹣3x﹣4=0,
解得x1=﹣1,x2=4,
∴P點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣1,1)和(4,﹣4),
∴此二次函數(shù)有兩個(gè)不同的“零和點(diǎn)”;
(3)解:設(shè)直線CD的解析式為y=kx+b,
把C(0,4),D(1,5)分別代入得,
解得,
∴直線CD的解析式為y=x+4,
設(shè)Q(x,x+4)(x>0),
∴S=OM?QM=x?(x+4)=x2+2x,
即S關(guān)于x的函數(shù)解析式為S=x2+2x(x>0).
13.(2022?紅河州二模)有一組鄰邊相等的凸四邊形叫做“和睦四邊形”,如菱形,正方形等都是“和睦四邊形”.
(1)如圖1,BD平分∠ABC,AD∥BC,求證:四邊形ABCD為“和睦四邊形”;
(2)如圖2,直線AB與x軸,y軸分別交于A(12,0),B(0,9)兩點(diǎn),點(diǎn)P、Q分別是線段OA、AB上的動(dòng)點(diǎn).點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒4個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向點(diǎn)O運(yùn)動(dòng).點(diǎn)Q從點(diǎn)A出發(fā),以每秒5個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng).P,Q兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,當(dāng)四邊形BOPQ為“和睦四邊形”時(shí),求t的值;
(3)如圖3,拋物線y=ax2+與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,拋物線的頂點(diǎn)為點(diǎn)D.當(dāng)四邊形COBD為“和睦四邊形”,且CD=OC,求a的值.
【分析】(1)BD平分∠ABC及AD∥BC,推出AB=AD,即可得出結(jié)論;
(2)求出B,A的坐標(biāo),OB,OA,AB的長(zhǎng)度,用含t的代數(shù)式表示出AQ,AP,BQ,OP,連接PQ,證△AQP∽△ABO,推出∠APQ=∠AOB=90°,求出QP=3t,根據(jù)“和睦四邊形”的定義分情況討論可求出t的值;
(3)用含字母的代數(shù)式表示頂點(diǎn)D的坐標(biāo),由CD=OC,即可求解.
【解答】(1)證明:∵BD平分∠ABC
∴∠ABD=∠CBD,
∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,
∴∠ABD=∠ADB,
∴AB=AD,
∴四邊形ABCD為“和睦四邊形”;
(2)解:∵A(12,0),B(0,9),
∴OB=9,OA=12,
∴AB==15,
由題意得:AQ=5t,AP=4t,BQ=15﹣5t,OP=12﹣4t,
連接PQ,
,,
∴,
又∵∠BAO=∠QAP,
∴△AQP∽△ABO,
∴∠APQ=∠AOB=90°,
∴QP==3t,
∵四邊形BOPQ為“和睦四邊形”,
①當(dāng)OB=OP時(shí),9=12﹣4t,
∴;
②當(dāng)OB=BQ時(shí),9=15﹣5t,
∴;
③當(dāng)OP=PQ時(shí),12﹣4t=3t,
∴;
④當(dāng)BQ=PQ時(shí),15﹣5t=3t,
∴,
綜上所述,t的值為或或或;
(3)解:由題意可得:頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為,C(0,2),
∵CD=OC,
∴CD2=OC2,
∴,
化簡(jiǎn)得:,
∵a<0,
∴.
14.(2022?工業(yè)園區(qū)模擬)定義:若一個(gè)函數(shù)的圖象上存在橫、縱坐標(biāo)之和為零的點(diǎn),則稱該點(diǎn)為這個(gè)函數(shù)圖象的“好點(diǎn)”.例如,點(diǎn)(﹣1,1)是函數(shù)y=x+2的圖象的“好點(diǎn)”.
(1)在函數(shù)①y=﹣x+3,②y=③y=x2+2x+1的圖象上,存在“好點(diǎn)”的函數(shù)是 ③ ;(填序號(hào))
(2)設(shè)函數(shù)y=﹣(x<0)與y=kx+3的圖象的“好點(diǎn)”分別為點(diǎn)A、B,過(guò)點(diǎn)A作AC⊥y軸,垂足為C.當(dāng)△ABC為等腰三角形時(shí),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(gè)新的圖象.當(dāng)該圖象上恰有3個(gè)“好點(diǎn)”時(shí),求m的值.
【分析】(1)判斷y=﹣x與各個(gè)函數(shù)圖像是否有公共點(diǎn)即可;
(2)先得出y=﹣的“好點(diǎn)”,從而得出AC的長(zhǎng),在y=﹣x上的點(diǎn)B,使得AB=AC,從而求得點(diǎn)B坐標(biāo),將B點(diǎn)坐標(biāo)代入y=kx+3求得k的值;
(3)折疊前的拋物線上有兩個(gè)“好點(diǎn)”,所以折疊后的拋物線上有一個(gè)“好點(diǎn)”即可,即y=﹣x與折疊后拋物線只有一個(gè)公共點(diǎn),從而求得折疊后的拋物線解析式,進(jìn)一步求得結(jié)果.
【解答】解:(1)∵y=﹣x+3,
∴y+x=3,
∴①不是“好點(diǎn)”的函數(shù),
∵y=,x>0,
∴xy=3>0
∴x+y≠0,
∴②不是“好點(diǎn)”的函數(shù),
∵,
∴x2+3x+1=0,
∴Δ=32﹣4×1×1>0,
∴方程組有解,
∴③是“好點(diǎn)”的函數(shù),
故答案為:③;
(2)∵,x<0,
∴,
∴A(﹣2,2),
如圖,
當(dāng)△ABC為等腰三角形時(shí),AB=AC=2或BA=BC,
當(dāng)AB=AC時(shí),
∵y=﹣x,
∴B(x,﹣x),
∴(x+2)2+(﹣x﹣2)2=22,
∴x1=﹣2,x2=﹣﹣2,
當(dāng)x=﹣2時(shí),y=﹣+2,
∴(﹣2)k+3=﹣+2,
∴k=,
當(dāng)x=﹣﹣2時(shí),y=+2,
∴(﹣﹣2)k+3=+2,
∴k=﹣,
當(dāng)AB=BC時(shí),點(diǎn)B(﹣1,1),
∴﹣k+3=1,
∴k=2,
綜上所述:k=或k=2;
(3)設(shè)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(gè)“好點(diǎn)”:(0,0)和(﹣3,0),
當(dāng)y=﹣x2﹣2x+k上有一個(gè)“好點(diǎn)”時(shí),
把y=﹣x代入得,
﹣x=﹣x2﹣2x+k,
化簡(jiǎn)整理得,
x2+x﹣k=0,
∵Δ=1+4k=0,
∴k=﹣,
∴y=﹣x2﹣2x﹣,
由得,
2y=﹣,
∴y=﹣,
∴m=﹣.
當(dāng)(0,0)在y=﹣x2﹣2x+k上時(shí),
此時(shí)﹣x2﹣2x=﹣x,
x=0或x=﹣1,
這時(shí)也有三個(gè)“好點(diǎn)”:(﹣3,﹣3),(0,0),(﹣1﹣1),
∴m=﹣或0.
15.(2022?海曙區(qū)校級(jí)模擬)在平面直角坐標(biāo)系中,我們定義直線y=ax﹣a為拋物線y=ax2+bx+c(a,b,c為常數(shù),a≠0)的“夢(mèng)想直線”;有一個(gè)頂點(diǎn)在拋物線上,另有一個(gè)頂點(diǎn)在y軸上的三角形為其“夢(mèng)想三角形”.已知拋物線與其“夢(mèng)想直線”交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與x軸負(fù)半軸交于點(diǎn)C.
(1)填空:該拋物線的“夢(mèng)想直線”的函數(shù)表達(dá)式為 y=﹣x+ ,點(diǎn)A的坐標(biāo)為 (﹣2,2) ,點(diǎn)B的坐標(biāo)為 (1,0) .
(2)如圖,M為線段CB上一動(dòng)點(diǎn),將△ACM以AM所在直線為對(duì)稱軸翻折,點(diǎn)C的對(duì)稱點(diǎn)為N,若△AMN為該拋物線的“夢(mèng)想三角形”,求點(diǎn)N的坐標(biāo).
(3)當(dāng)點(diǎn)E在拋物線的對(duì)稱軸上運(yùn)動(dòng)時(shí),在該拋物線的“夢(mèng)想直線”上,是否存在點(diǎn)F,使得以點(diǎn)A,C,E,F(xiàn)為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形?若存在,請(qǐng)直接寫(xiě)出點(diǎn)E,F(xiàn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】(1)由定義求出“夢(mèng)想直線”為y=﹣x+,再求直線與拋物線的交點(diǎn)即可;
(2)分兩種情況,①當(dāng)N點(diǎn)在y軸上時(shí),②當(dāng)M點(diǎn)在y軸上時(shí),分別求出N的坐標(biāo)即可;
(3)設(shè)E(﹣1,m),F(xiàn)(n,﹣n+),分所求情況討論:①當(dāng)AC為平行四邊形的對(duì)角線,②當(dāng)AE為平行四邊形的對(duì)角線,③當(dāng)AF為平行四邊形的對(duì)角線,利用平行四邊形對(duì)角線互相平分的性質(zhì),結(jié)合中點(diǎn)坐標(biāo)公式求出E、F點(diǎn)坐標(biāo)即可.
【解答】解:(1)由定義可得拋物線與其“夢(mèng)想直線”為y=﹣x+,
∵﹣x2﹣x+2=﹣x+,
解得x=﹣2或x=1,
∴A(﹣2,2),B(1,0),
故答案為:y=﹣x+,(﹣2,2),(1,0);
(2)令y=0,則﹣x2﹣x+2=0,
解得x=1或x=﹣3,
∴C(﹣3,0),
①當(dāng)N點(diǎn)在y軸上時(shí),設(shè)N(0,t),
由折疊可知,AN=AC,
∵AC=,
∴AN==,
解得t=2+3或t=2﹣3,
當(dāng)t=2+3時(shí),N(0,2+3),此時(shí)M點(diǎn)在B點(diǎn)右側(cè),不合題意;
當(dāng)t=2﹣3時(shí),N(0,2+3);
②當(dāng)M點(diǎn)在y軸上時(shí),此時(shí)M(0,0),
過(guò)點(diǎn)N作NG⊥x軸交于G點(diǎn),設(shè)N(x,y),
由折疊可知,AN=AC=,CM=MN=3,
∴x2+y2=9,(x+2)2+(y﹣2)2=13,
解得x=0(舍)或x=,
∴N(,);
綜上所述:N點(diǎn)坐標(biāo)為(0,2+3)或(,);
(3)存在點(diǎn)F,使得以點(diǎn)A,C,E,F(xiàn)為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形,理由如下:
∵y=﹣x2﹣x+2=﹣(x+1)2+,
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線x=﹣1,
設(shè)E(﹣1,m),
∵拋物線與其“夢(mèng)想直線”為y=﹣x+,
設(shè)F(n,﹣n+),
①當(dāng)AC為平行四邊形的對(duì)角線時(shí),
﹣2﹣3=﹣1+n,2=m﹣n+,
解得n=﹣4,m=﹣,
∴E(﹣1,﹣),F(xiàn)(﹣4,);
②當(dāng)AE為平行四邊形的對(duì)角線時(shí),
m+2=﹣n+,﹣2﹣=n﹣3,
解得n=0,m=﹣,
∴E(﹣1,﹣),F(xiàn)(0,);
③當(dāng)AF為平行四邊形的對(duì)角線時(shí),
n﹣2=﹣3﹣1,m=2+﹣n,
解得n=﹣2,m=,
∴E(﹣1,4),F(xiàn)(﹣2,2)(舍);
綜上所述:E(﹣1,﹣),F(xiàn)(﹣4,)或E(﹣1,﹣),F(xiàn)(0,).
16.(2022?岳麓區(qū)校級(jí)模擬)我們定義:若點(diǎn)P在一次函數(shù)y=ax+b(a≠0)圖象上,點(diǎn)Q在反比例函數(shù)(c≠0)圖象上,且滿足點(diǎn)P與點(diǎn)Q關(guān)于y軸對(duì)稱,則稱二次函數(shù)y=ax2+bx+c為一次函數(shù)y=ax+b與反比例函數(shù)的“衍生函數(shù)”,點(diǎn)P稱為“基點(diǎn)”,點(diǎn)Q稱為“靶點(diǎn)”.
(1)若二次函數(shù)y=x2+2x+1是一次函數(shù)y=ax+b與反比例函數(shù)的“衍生函數(shù)”,則a= 1 ,b= 2 ,c= 1 ;
(2)若一次函數(shù)y=x+b和反比例函數(shù)的“衍生函數(shù)”的頂點(diǎn)在x軸上,且“基點(diǎn)”P(pán)的橫坐標(biāo)為1,求“靶點(diǎn)”的坐標(biāo);
(3)若一次函數(shù)y=ax+2b(a>b>0)和反比例函數(shù)的“衍生函數(shù)”經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,6).①試說(shuō)明一次函數(shù)y=ax+2b圖象上存在兩個(gè)不同的“基點(diǎn)”;②設(shè)一次函數(shù)y=ax+2b圖象上兩個(gè)不同的“基點(diǎn)”的橫坐標(biāo)為x1、x2,求|x1﹣x2|的取值范圍.
【分析】(1)由定義直接求解即可;
(2)由題意先求出4c=b2,則可求P(1,1+b),再求P點(diǎn)關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)Q,將所求Q點(diǎn)代入反比例函數(shù)為y=,求出b的值即可求Q點(diǎn)坐標(biāo);
(3)①題意可知“衍生函數(shù)”為y=ax2+2bx﹣2,將點(diǎn)(2,6)代入可得a+b=2,再由題意可求1<a<2,設(shè)“靶點(diǎn)”Q(t,﹣),則P(﹣t,﹣),則﹣=at+2(2﹣a),整理得at2﹣4t+2at﹣2=0,由Δ=4(a﹣1)2+12>0,即可證明;
②由①可知,at2﹣4t+2at﹣2=0,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系可得x1+x2=﹣2,x1?x2=﹣,則|x1﹣x2|==,再由1<a<2,即可求2<|x1﹣x2|<2.
【解答】解:(1)由定義可知,a=1,b=2,c=1,
故答案為:1,2,1;
(2)由題意可知,“衍生函數(shù)”為y=x2+bx+c,
∵頂點(diǎn)在x軸上,
∴4c=b2,
∴一次函數(shù)為y=x+b,
∵“基點(diǎn)”P(pán)的橫坐標(biāo)為1,
∴P(1,1+b),
∵點(diǎn)P與點(diǎn)Q關(guān)于y軸對(duì)稱,
∴Q(﹣1,1+b),
∵反比例函數(shù)為y=,
∴﹣b2=1+b,
解得b=﹣2,
∴“靶點(diǎn)”的坐標(biāo)(﹣1,﹣1);
(3)證明:①由題意可知“衍生函數(shù)”為y=ax2+2bx﹣2,
∵經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,6),
∴a+b=2,
∵a>b>0,
∴a>2﹣a>0,
∴1<a<2,
設(shè)“靶點(diǎn)”Q(t,﹣),則P(﹣t,﹣),
∴﹣=at+2(2﹣a),
整理得at2﹣4t+2at﹣2=0,
∴Δ=4(a﹣1)2+12>0,
∴方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,
∴一次函數(shù)y=ax+2b圖象上存在兩個(gè)不同的“基點(diǎn)”;
②解:由①可知,at2﹣4t+2at﹣2=0,
∴x1+x2=﹣2,x1?x2=﹣,
∴|x1﹣x2|==,
∵1<a<2,
∴2<<4,
∴2<|x1﹣x2|<2.
17.(2022?廬陽(yáng)區(qū)校級(jí)三模)在數(shù)學(xué)活動(dòng)課上,小明興起小組對(duì)二次函數(shù)的圖象進(jìn)行了深入的探究,如果將二次函數(shù),y=ax2+bx+c(a≠0)圖象上的點(diǎn)A(x,y)的橫坐標(biāo)不變,縱坐標(biāo)變?yōu)锳點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)之和,就會(huì)得到的一個(gè)新的點(diǎn)A1(x,x+y).他們把這個(gè)點(diǎn)A:定義為點(diǎn)A的“簡(jiǎn)樸”點(diǎn).他們發(fā)現(xiàn):二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)所有簡(jiǎn)樸點(diǎn)構(gòu)成的圖象也是一條拋物線,于是把這條拋物線定義為y=ax2+bx+c(a≠0)的“簡(jiǎn)樸曲線”.例如,二次函數(shù)y=x2+x+1的“簡(jiǎn)樸曲線”就是y=x2+x+1+x=x2+2x+1,請(qǐng)按照定義完成:
(1)點(diǎn)P(1,2)的“簡(jiǎn)樸”點(diǎn)是 (1,3) ;
(2)如果拋物線y=ax2﹣7x+3(a≠0)經(jīng)過(guò)點(diǎn)M(1,﹣3),求該拋物線的“簡(jiǎn)樸曲線”;
(3)已知拋物線y=x2+bx+c圖象上的點(diǎn)B(x,y)的“簡(jiǎn)樸點(diǎn)”是B1(﹣1,1),若該拋物線的“簡(jiǎn)樸曲線”的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(m,n),當(dāng)0≤c≤3時(shí),求n的取值范圍.
【分析】(1)由“簡(jiǎn)樸曲線”的定義求解.
(2)將點(diǎn)M坐標(biāo)代入解析式求出a的值,進(jìn)而求解.
(3)由點(diǎn)B(x,y)的“簡(jiǎn)樸點(diǎn)”是B(﹣1,1),可得b與c的關(guān)系,用含c代數(shù)式表示拋物線的“簡(jiǎn)樸曲線”并化為頂點(diǎn)式,從而可用含c代數(shù)式表示n,進(jìn)而求解.
【解答】解:(1)由題意得點(diǎn)P(1,2)的“簡(jiǎn)樸”點(diǎn)是(1,1+2),即(1,3),
故答案為:(1,3).
(2)將(1,﹣3)代入y=ax2﹣7x+3得﹣3=a﹣7+3,
解得a=1,
∴y=x2﹣7x+3,
∴拋物線y=x2﹣7x+3的“簡(jiǎn)樸曲線”為y=x2﹣7x+3+x=x2﹣6x+3.
(3)∵點(diǎn)B(x,y)的“簡(jiǎn)樸點(diǎn)”是B(﹣1,1),
∴,
解得,
∴點(diǎn)B坐標(biāo)為(﹣1,2),
∴1﹣b+c=2,即b=c﹣1,
∴y=x2+(c﹣1)x+c,
∴該拋物線的“簡(jiǎn)樸曲線”為y=x2+cx+c=(x+)2+c﹣,
∵該拋物線的“簡(jiǎn)樸曲線”的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(m,n),
∴m=﹣,n=c﹣=﹣(c﹣2)2+1,
∴c=2時(shí),n=1為最大值,
把c=0代入n=c﹣得n=0,
把c=3代入n=c﹣得n=,
∴當(dāng)0≤c≤3時(shí),0≤n≤1.
18.(2022?香洲區(qū)一模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx+c(ac≠0)與x軸交于點(diǎn)A和點(diǎn)B(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C.若線段OA、OB、OC的長(zhǎng)滿足OC2=OA?OB,則這樣的拋物線稱為“黃金”拋物線.如圖,拋物線y=ax2+bx+2(a≠0)為“黃金”拋物線,其與x軸交點(diǎn)為A,B(其中B在A的右側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,且OA=4OB.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若P為AC上方拋物線上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作PD⊥AC,垂足為D.
①求PD的最大值;
②連接PC,當(dāng)△PCD與△ACO相似時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).
【分析】(1)求出點(diǎn)A和點(diǎn)B的坐標(biāo),然后代入拋物線的關(guān)系式求得結(jié)果;
(2)①作PF⊥AB于F交AC于E,求出AC的關(guān)系式,然后設(shè)點(diǎn)P(m,﹣﹣+2),E(m,),表示出PE=﹣﹣2m,求出PE的最值,根據(jù)△PDE∽△AOC,進(jìn)而求出PD的最大值;
②當(dāng)△PCD∽△ACO時(shí),作PF⊥OA于F,交AC于E,可推出PC=PE,進(jìn)而求得結(jié)果,當(dāng)△PCD∽△CAO時(shí),可得點(diǎn)P與點(diǎn)C關(guān)于拋物線對(duì)稱軸對(duì)稱,求得點(diǎn)P的坐標(biāo).
【解答】解:(1)由題意得,
OC=2,OA=4OB,
∵OA?OB=OC2,
∴4OB2=4,
∴OB=1,OA=4,
∴A(﹣4,0),B(1,0),
∴,
∴,
∴;
(2)①如圖1,
作PF⊥AB于F交AC于E,
∵OA=4,OC=2,∠AOC=90°,
∴AC==2,
可得AC的關(guān)系式是:y=,
設(shè)點(diǎn)P(m,﹣﹣+2),E(m,),
∴PE=(﹣﹣+2)﹣()=﹣﹣2m=﹣(m+2)2+2,
∴當(dāng)m=﹣2時(shí),PE最大=2,
∵∠PDE=∠AFE=90°,∠PED=∠AEF,
∴∠DPE=∠EAF,
∵∠PDE=∠AOC,
∴△PDE∽△AOC,
∴=,
∴PD===?PE,
∴PD最大=;
②如圖2,
當(dāng)△PCD∽△CAO時(shí),∠PCD=∠CAB,
∴PC∥AB,
∴點(diǎn)P與點(diǎn)C關(guān)于拋物線對(duì)稱軸對(duì)稱,
∴P(﹣3,2),
如圖3,
當(dāng)△PCD∽△ACO時(shí),
作PF⊥OA于F,交AC于E,
由①知:△PED∽△ACO,
∴△PCD∽△PED,
∴△PCD≌△PED,
∴PC=PE,
∴(﹣﹣2m)2=m2+(﹣﹣)2,
∴m=﹣,
當(dāng)m=﹣時(shí),y=﹣×(﹣)2﹣×(﹣)+2=,
∴P(﹣,),
綜上所述,符合條件的P的坐標(biāo)(﹣3,2)或者.
19.(2022?撫州模擬)我們約定[a,﹣b,c]為二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的“相關(guān)數(shù)”.
特例感知
“相關(guān)數(shù)”為[1,4,3]的二次函數(shù)的解析式為y1=x2﹣4x+3;
“相關(guān)數(shù)”為[2,5,3]的二次函數(shù)的解析式為y2=2x2﹣5x+3;
“相關(guān)數(shù)”為[3,6,3]的二次函數(shù)的解析式為y3=3x2﹣6x+3;
(1)下列結(jié)論正確的是 ①②③ (填序號(hào)).
①拋物線y1,y2,y3都經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,3);
②拋物線y1,y2,y3與直線y=3都有兩個(gè)交點(diǎn);
③拋物線y1,y2,y3有兩個(gè)交點(diǎn).
形成概念
把滿足“相關(guān)數(shù)”為[n,n+3,3](n為正整數(shù))的拋物線yn稱為“一簇拋物線”,分別記為y1,y2,y3,…,yn.拋物線yn與x軸的交點(diǎn)為An,Bn.
探究問(wèn)題
(2)①“一簇拋物線”y1,y2,y3,…,yn都經(jīng)過(guò)兩個(gè)定點(diǎn),這兩個(gè)定點(diǎn)的坐標(biāo)分別為 (0,3),(1,0) .
②拋物線yn的頂點(diǎn)為?n,是否存在正整數(shù)n,使△AnBn?n是直角三角形?若存在,請(qǐng)求出n的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
③當(dāng)n≥4時(shí),拋物線yn與x軸的左交點(diǎn)An,與直線y=3的一個(gè)交點(diǎn)為Dn,且點(diǎn)Dn不在y軸上.判斷AnAn+1和DnDn+1是否相等,并說(shuō)明理由.
【分析】(1)①當(dāng)x=0時(shí),y1=y(tǒng)2=y(tǒng)3=3;②由nx2﹣(n+3)x+3=3得x1=,x2=0,從而得出結(jié)論;③由(n+1)x2﹣(n+4)x+3=nx2﹣(n+3)x+3得,x1=1,x2=0,進(jìn)而得出結(jié)論;
①令x=0和y=0,從而求得結(jié)果;
②分為n<3和n>3兩種情形,先求得y=nx2﹣(n+3)x+3與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)及?n的縱坐標(biāo),當(dāng)滿足?n到x軸的距離等于拋物線與x軸的兩點(diǎn)交點(diǎn)之間的距離的一半時(shí),△AnBn?n是直角三角形,從而列出方程求得結(jié)果;
③求得當(dāng)n≥4時(shí),拋物線yn與x軸的左交點(diǎn)An及拋物線yn+1與x軸的左交點(diǎn)An+1,求出Dn的橫坐標(biāo),Dn+1的橫坐標(biāo)為:,計(jì)算AnAn+1,DnDn+1,從而得出結(jié)論.
【解答】解:(1)①∵當(dāng)x=0時(shí),y1=y(tǒng)2=y(tǒng)3=3,
∴拋物線均過(guò)(0,3),
②n由x2﹣(n+3)x+3=3得x1=,x2=0,
當(dāng)n=1時(shí),x1=4,
當(dāng)n=2時(shí),x1=,
當(dāng)n=3時(shí),x1=2,
由(n+1)x2﹣(n+4)x+3=nx2﹣(n+3)x+3得,x1=1,x2=0,
故答案為:①②③;
(2)①y=nx2﹣(n+3)x+3,
當(dāng)x=0時(shí),y=3,
∴點(diǎn)(0,3)在y=nx2﹣(n+3)x+3上,
當(dāng)y=0時(shí),
nx2﹣(n+3)x+3=0,
(nx﹣3)?(x﹣1)=0,
∴x1=,x2=1,
∴點(diǎn)(1,0)在y=nx2﹣(n+3)x+3上,
故答案為:(0,3),(1,0);
②由①得:y=nx2﹣(n+3)x+3與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)(1,0),(,0),
?n的縱坐標(biāo)為:,
∵n>0,拋物線與x軸有兩個(gè)交點(diǎn),
∴?n到x軸的距離為:,
當(dāng)時(shí),
當(dāng)=2時(shí),△AnBn?n是直角三角形,
∴n1=1,n2=3(舍去),
當(dāng)時(shí),
當(dāng)1﹣=2時(shí),△AnBn?n是直角三角形,
∴n3=5,n4=3(舍去),
綜上所述:n=1或5;
③AnAn+1和DnDn+1相等,理由如下:
當(dāng)n≥4時(shí),拋物線yn與x軸的左交點(diǎn)An(,0),拋物線yn+1與x軸的左交點(diǎn)An+1(,0),
當(dāng)nx2﹣(n+3)x+3=3時(shí),
x1=,x2=0(舍去),
∴Dn的橫坐標(biāo)為:,
同理可得:Dn+1的橫坐標(biāo)為:,
∴AnAn+1=,DnDn+1==,
∴AnAn+1=DnDn+1.
20.(2022?蘭山區(qū)二模)如圖,直線l:y=﹣m與y軸交于點(diǎn)A,直線a:y=x+m與y軸交于點(diǎn)B,拋物線y=x2+mx的頂點(diǎn)為C,且與x軸左交點(diǎn)為D(其中m>0).
(1)當(dāng)AB=12時(shí),在拋物線的對(duì)稱軸上求一點(diǎn)P使得△BOP的周長(zhǎng)最??;
(2)當(dāng)點(diǎn)C在直線l上方時(shí),求點(diǎn)C到直線l距離的最大值;
(3)若把橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)都是整數(shù)的點(diǎn)稱為“整點(diǎn)”.當(dāng)m=2022時(shí),求出在拋物線和直線a所圍成的封閉圖形的邊界上的“整點(diǎn)”的個(gè)數(shù).
【分析】(1)由題意求出m=6,得出拋物線L的解析式為y=x2+6x,當(dāng)B、P、D三共線時(shí),△OBP周長(zhǎng)最短,此時(shí)點(diǎn)P為直線a與對(duì)稱軸的交點(diǎn),則可求出答案;
(2)求出L的頂點(diǎn)C(﹣,﹣),由二次函數(shù)的性質(zhì)可得出答案;
(3)聯(lián)立兩個(gè)解析式得出,解得x1=﹣2022,x2=1,求出線段和拋物線上各有2024個(gè)整數(shù)點(diǎn),則可得出答案.
【解答】解:(1)當(dāng)x=0吋,y=x+m=m,
∴B (0,m),
∵AB=12,
∵A(0,﹣m),
∴m﹣(﹣m)=12,
∴m=6,
∴拋物線L的解析式為:y=x2+6x,
∴拋物線L的對(duì)稱軸x=﹣3,D(﹣6,0),
∴O、D兩點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱,OP=DP,
∴OB+OP+PB=OB+DP+PB,
∴當(dāng)B、P、D三共線時(shí),△OBP周長(zhǎng)最短,此時(shí)點(diǎn)P為直線a與對(duì)稱軸的交點(diǎn),
當(dāng)x=﹣3吋,y=x+6=3,
∴P(﹣3,3 );
(2)y=x2+mx=(x+)2?,
∴拋物線y=x2+mx的頂點(diǎn)C(﹣,﹣),
∵點(diǎn)C在l上方,
∴C與l的距離=﹣?(?m)=?(m?2)2+1≤1),
∴點(diǎn)C與l距離的最大值為1;
(3)當(dāng)m=2022時(shí),拋物線解析式L:y=x2+2022x,直線解析式a:y=x+2022,
聯(lián)立上述兩個(gè)解析式,
可得:x1=﹣2022,x2=1,
∴可知每一個(gè)整數(shù)x的值都對(duì)應(yīng)的一個(gè)整數(shù)y值,且﹣2022和1之間(包括﹣2022和1)共有2024個(gè)整數(shù);
∵另外要知道所圍成的封閉圖形邊界分兩部分:線段和拋物線,
∴線段和拋物線上各有2024個(gè)整數(shù)點(diǎn),
∴總計(jì)4048個(gè)點(diǎn),
∵這兩段圖象交點(diǎn)有2個(gè)點(diǎn)重復(fù),
∴整點(diǎn)”的個(gè)數(shù):4048﹣2=4046(個(gè));
故m=2022時(shí)“整點(diǎn)”的個(gè)數(shù)為4046個(gè).

相關(guān)試卷

中考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)壓軸題培優(yōu)訓(xùn)練專題4二次函數(shù)與相似問(wèn)題(2份,原卷版+解析版):

這是一份中考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)壓軸題培優(yōu)訓(xùn)練專題4二次函數(shù)與相似問(wèn)題(2份,原卷版+解析版),文件包含中考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)壓軸題培優(yōu)訓(xùn)練專題4二次函數(shù)與相似問(wèn)題原卷版doc、中考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)壓軸題培優(yōu)訓(xùn)練專題4二次函數(shù)與相似問(wèn)題解析版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共82頁(yè), 歡迎下載使用。

2024年中考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)壓軸題培優(yōu)練習(xí)專題22二次函數(shù)與新定義綜合問(wèn)題(2份打包,原卷版+教師版):

這是一份2024年中考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)壓軸題培優(yōu)練習(xí)專題22二次函數(shù)與新定義綜合問(wèn)題(2份打包,原卷版+教師版),文件包含2024年中考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)壓軸題培優(yōu)練習(xí)專題22二次函數(shù)與新定義綜合問(wèn)題原卷版doc、2024年中考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)壓軸題培優(yōu)練習(xí)專題22二次函數(shù)與新定義綜合問(wèn)題教師版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共59頁(yè), 歡迎下載使用。

2024年中考數(shù)學(xué)壓軸題之學(xué)霸秘笈大揭秘專題22二次函數(shù)與新定義綜合問(wèn)題(原卷版+解析):

這是一份2024年中考數(shù)學(xué)壓軸題之學(xué)霸秘笈大揭秘專題22二次函數(shù)與新定義綜合問(wèn)題(原卷版+解析),共57頁(yè)。

英語(yǔ)朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

2023年中考數(shù)學(xué)壓軸題專項(xiàng)訓(xùn)練 專題22二次函數(shù)與新定義綜合問(wèn)題(試題+答案)

2023年中考數(shù)學(xué)壓軸題專項(xiàng)訓(xùn)練 專題22二次函數(shù)與新定義綜合問(wèn)題(試題+答案)

2023年中考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)壓軸題培優(yōu)練習(xí)專題22二次函數(shù)與新定義綜合問(wèn)題(教師版)

2023年中考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)壓軸題培優(yōu)練習(xí)專題22二次函數(shù)與新定義綜合問(wèn)題(教師版)

中考數(shù)學(xué)二輪壓軸培優(yōu)專題 二次函數(shù)與新定義綜合問(wèn)題(2份打包,教師版+原卷版)

中考數(shù)學(xué)二輪壓軸培優(yōu)專題 二次函數(shù)與新定義綜合問(wèn)題(2份打包,教師版+原卷版)

中考數(shù)學(xué)二輪壓軸培優(yōu)專題22二次函數(shù)與新定義綜合問(wèn)題(教師版)

中考數(shù)學(xué)二輪壓軸培優(yōu)專題22二次函數(shù)與新定義綜合問(wèn)題(教師版)

資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者,認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán),請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員,我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng),可獲得資源免費(fèi)推廣曝光,還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì),申請(qǐng) 精品資源制作, 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
中考專區(qū)
歡迎來(lái)到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬(wàn)優(yōu)選資源,讓備課更輕松
  • 600萬(wàn)優(yōu)選試題,支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯,日均更新2000+
  • 百萬(wàn)教師選擇,專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過(guò)期
刷新

微信掃碼,快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送,5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符,數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部