文档内容
2021-2022学年九年级数学下册尖子生同步培优题典【北师大版】
专题2.12二次函数与新定义综合问题(重难点培优)
姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________
注意事项:
本试卷试题共24题.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷
规定的位置.
一、解答题(本大题共24小题.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
P(a,b) Q a�b
1.(2020•金华二模)在平面直角坐标系中,我们定义:点 的“变换点”为 ,且规定:当 时,
点 Q 为 (b,a) .当ab.点 Q 为 (a,b) .
(6,0) (0,6) (2,2) (0,3)
(1)分别写出各点的“变换点”: ; ; ;
(2)当点 A(a,2) 的“交换点”在函数 yx1 的图象上,求a的值;
(3)已知直线l与坐标轴交于 (6,0) . (0,3) 两点,将直线l上所有的“变换点”组成一新的图形,记为M .
当抛物线 yx2 c 与图形M 的交点个数2个或3个时,求出相应c的取值范围.
【分析】(1)由变换点的定义可求得答案;
(2)由变换点的定义可求得A的变换点,代入函数解析式可求得a的值;
(3)先求得直线 yx 与直线l的交点坐标,然后分为当 x�2 和x2两种情况,求得M 的关系式,然后
再画出M 的大致图象,再将抛物线 yx2 c 与图形M 的函数关系式组成方程组,利用一元二次方程根的判别式进行判断即可.
(6,0) (0,6)
【解析】(1)由“变换点”的定义可得 的变换点为 ,
(2,2) (2,2)
的变换点为 ,
(0,3) (0,3)
的变换点为 ,
(0,6) (2,2) (0,3)
故答案为: , , ;
(2)①当 a� 2 时,点A的变换点为 (2,a) ,
把 (2,a) 代入 yx1 ,得:a21,
解得:a1;
②当a2时,点A的变换点为 (a,2) ,
把 (a,2) 代入 yx1 ,得:a12,
解得:a1;
综上所述,a1;
(3)设直线l的解析式为 ykxb(k 0) ,
6kb0
将
(6,0)
、
(0,3)
代入
ykxb 得:b3
,
1
k
2
解得:
b3
,
1
y x3
直线l的解析式为 2 ,
1
x x3
当 x y 时, 2 ,
解得:x2,
点 C(2,2) ,点C的变换点的坐标为 C(2,2) ,(6,0) (0,6)
点 的变换点的坐标为 ,
(0,3) (0,3)
点 的变换点的坐标为 ,
x�2 C(2,2) (0,6) y2x6 x�2
当 时,所有变换点组成的图形是以 为端点,过 的一条射线,即: ,其中 ,
1
y x3
当x2时,所有变换点组成的图形是以 C(2,2) 为端点,过 (0,3) 的一条射线,即: 2 ,其中
x2,
新的图形M 是以
C(2,2)
为端点的两条射线组成的图形,
如图所示:
1
y x3
2 y2x6
由
yx2 c 和yx2 c
,
1
x2 xc30
得: 2 ①和x2 2xc60②,
讨论一元二次方程根的判别式及抛物线与点C的位置关系可得:
47
5c
Ⅰ.当方程②无实数根,且方程①有两个不相等的实数根时,即:当 16 时,抛物线 yx2 c 与
图形M 有两个交点;
Ⅱ.当方程②有两个相等的实数根或抛物线 yx2 c 恰好经过点C时,即:当c5或c6时,抛物线
yx2 c 与图形M 有三个交点;
Ⅲ.当c6时,抛物线 yx2 c 与图形M 有两个交点;47
5�c
综上所述,c的取值范围是 16 或 c� 6 .
2.(2020秋•越秀区校级期中)定义:在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点P的坐标为 (x 1, y 1 ) ,点
Q (x y ) x x y y PQ y
的坐标为 2, 2 ,且 1 2, 1 2,若 为某个等腰三角形的腰,且该等腰三角形的底边与 轴
垂直,则称该等腰三角形为点P, Q 的“伴随等腰三角形”.
(1)若P, Q 为抛物线 yx2 2x3 上的点,它的“伴随等腰三角形”记为 PQM ,且底边PM 2,
点M , Q 均在点P的右侧,设点P的横坐标为m.
①若点M 在这条抛物线上,求 PQM 的面积;
Q y y y y
②设P, 两点的纵坐标分别为了 1, 2,比较 1与 2的大小;
③当
PQM
底边上的高等于底边长的2倍时,求点P的坐标;
(2)若P, Q 是抛物线 yx2 2nx3n 上的两点,它的“伴随等腰三角形 PQN ”以PN 为底,且点N,
Q 均在点P的同侧(左侧或右侧),点 Q 的横坐标是点P的横坐标的2倍,过点P,N分别作垂直于x轴
的直线 l 1, l 2.设点P的横坐标为n1,该抛物线在直线 l 1, l 2之间的部分(包括端点)的最高点的纵坐
标为 y 0,直接写出 y 0与n之间的函数关系式,并写出自变量n的取值范围.
【分析】(1)①运用配方法将抛物线解析式变形为顶点式,可得抛物线顶点和对称轴,再结合题意求出
点P, Q 的坐标即可求得 PQM 的面积;
②用m表示P, Q 的坐标,然后列不等式即可得到答案;
1 1
m m
③根据题意可得:当 2 时, Q 点的纵坐标比P点的纵坐标大4,当 2时, Q 点的纵坐标比P点的纵坐标小4,据此可求出点P的坐标;
y
(2)分情况讨论,注意点P在 轴右侧和左侧时情况不同,找到不同情况下最高点即可.
yx2 2x3(x1)2 4
【解析】(1)① ,
该抛物线的对称轴为直线x1,顶点 (1,4) ,
点M 在这条抛物线上,
点P、M 关于直线x1对称,
P, Q 为抛物线 yx2 2x3 上的点,
Q Q(1,4)
点 即为抛物线顶点, ,
底边PM 2,
点P的横坐标为0,
当x0时, y3 ,
P(0,3)
,
点 Q 到PM 的距离为1,
1
S 211
PQM 2 ;
P(m,m2 2m3) Q(m1,m2 4)
②由题意,得: , ,
设P, Q 两点的纵坐标分别为了 y 1, y 2,
y m2 2m3 y m2 4 y y
1 , 2 ,且 1 2,
当 y 1 y 2时,有m2 2m3m2 4,
1
m
解得: 2 ,
当 y 1 y 2时,有m2 2m3m2 4,
1
m
解得: 2,1
m
当 2 时, y 1 y 2,
1
m
当 2时, y 1 y 2.
1
m
③由题意知:当 2 时, Q 点的纵坐标比P点的纵坐标大4,
1
m
当 2时, Q 点的纵坐标比P点的纵坐标小4,
P, Q 两点的坐标分别为 P(m,m2 2m3) , Q(m1,m2 4) ,
1
m
当 2 时,m2 2m34m2 4,
3
m
解得: 2,
3 9
( )
点P的坐标为 2, 4 ;
1
m
当 2时,m2 2m3m2 44,
5
m
解得: 2,
5 7
( )
点P的坐标为 2,4 ;
3 9 5 7
( ) ( )
综上所述,点P的坐标为 2, 4 或 2,4 .
Q
(2)点 的横坐标是点P的横坐标的2倍,
点 Q 的横坐标为2n2,
由等腰三角形可知点N的横坐标为 2n2[2n2(n1)]3n3 ,
抛物线 yx2 2nx3n 的对称轴为直线xn,
当n1n3n3时,直线 l 1, l 2之间的部分(包括端点)的最高点为顶点,
Q
又 P, 两点的纵坐标不能相等,2n2nn(n1) ,即n3,
3
n
当 2 ,且n3时, y 0 n2 3n ,
当n10时,P点在 y 轴左侧,此时最高点即为点P,
当n1时, y 0 n2 3n1 ,
当n3n3,且P点在 y 轴右侧时,最高点即为点N,
3
1n�
当 2时, y 0 3n2 15n9 ,
3 3
1n� n
综上所述,当 n1时, y 0 n2 3n1 ,当 2时, y 0 3n2 15n9 ,当 2 ,且 n3时,
y n2 3n
0 .
3.(2021•长沙模拟)定义:若函数 yx2 bxc(c0) 与x轴的交点A,B的横坐标为 x A, x B,与 y 轴
的交点C的纵坐标为 y C,若 x A, x B中至少存在一个值,满足 x A y C(或 x B y C ) ,则称该函数为“M 函
数”.如图,函数 yx2 2x3 与x轴的一个交点 A的横坐标为3,与 y 轴交点C的纵坐标为3,满足
x A y C,则称 yx2 2x3 为“M 函数”.
(1)判断 yx2 4x3 是否为“M 函数”,并说明理由;
(2)请探究“M 函数” yx2 bxc(c0) 表达式中的b与c之间的关系;
(3)若 yx2 bxc 是“M 函数”,且ACB为锐角,求c的取值范围.【分析】(1)求出函数 yx2 4x3 与坐标轴的交点,可直接根据“M 函数”的定义进行判断;
(2)当x0时, yc ,即与 y 轴交点的纵坐标为c,将 (c,0) 代入 yx2 bxc ,即可求出b与c之间的
关系;
(3)分情况讨论:①当C在 y 轴负半轴上时,画出草图,求出函数与 x轴的一个交点为 (1,0) ,则
ACO45,所以只需满足BCO45,即可判断c的取值范围;②当C在 y 轴正半轴上,且A与B不
重合时,画出草图,显然都满足ACB为锐角,即可写出c的取值范围;③当C与原点重合时,不符合题
意.
【解析】(1) yx2 4x3 是“M 函数”,理由如下:
当x0时, y3 ;当 y0 时,x1或3,
yx2 4x3 与x轴一个交点的横坐标和与 y 轴交点的纵坐标都是3,
yx2 4x3 是“M 函数”;
(2)当x0时, yc ,即与 y 轴交点的纵坐标为c,
yx2 bxc 是“M 函数”,
xc时, y0 ,即 (c,0) 在 yx2 bxc 上,
代入得:0c2 bcc,0c(cb1)
,
而c0,
bc1;
(3)①如图1,当C在 y 轴负半轴上时,
由(2)可得:cb1,即 yx2 bxb1 ,
显然当x1时, y0 ,
即与x轴的一个交点为 (1,0) ,
则ACO45,
只需满足BCO45,即BOCO,
c1;
②如图2,当C在 y 轴正半轴上,且A与B不重合时,
显然都满足ACB为锐角,
c0,且c1;③当C与原点重合时,不符合题意,
综上所述,c1或c0,且c1.
4.(2019•东湖区校级开学)寻找神奇点!每条抛物线内都有一个神奇的点F (也叫焦点),还有一条与
之配套的直线!(也叫准线),使得抛物线上的每个点到F 的距离等于到直线l的距离.如图,对于抛物
线上任意一点D,都有DF DH .
根据以上知识,我们来完成以下问题:
(1)因为抛物线是轴对称图形,由对称性可知这个神奇的点F 应在抛物线的 对称轴 上,且准线l一定
与对称轴垂直即l MN (对称轴).
(2)若准线l与对称轴MN 交于E,则PE 、PF 的数量关系是PE PF (填、、 ) ,
(3)求抛物线 y(x2)2 4 的神奇点(焦点)F 的坐标.(为了老师阅卷方便,请大家统一设 PF c) .
【分析】(1)抛物线是轴对称图形,则点E应该在抛物线的对称轴上,即可求解;
(2)点P应该为EF 的中点,故答案为:;
(3)设PF c,点 P(2,4) ,则点 F(2,4c) ,直线 l:yc4 ,则 DF2 (x2)2 [(x2)244c]2 ,
而
HD2 [c4(x2)2 4]2
, DF DH ,则
(x2)2 [(x2)2 44c]2 [c4(x2)2 4]2
,即可
求解.
【解析】(1)抛物线是轴对称图形,则点E应该在抛物线的对称轴上,
故答案为:对称轴;
(2)点P应该为EF 的中点,
故答案为:;(3)设PF c,点 P(2,4) ,则点 F(2,4c) ,
l:yc4
直线 ,
DF2 (x2)2 [(x2)244c]2
则 ,
HD2 [c4(x2)2 4]2
而 ,
DF DH ,则
(x2)2 [(x2)2 44c]2 [c4(x2)2 4]2
,
化简得:12c2c,
1
c
解得: 4,
15
F(2, )
故点 4 .
yx2 4x3 yx1
5 . ( 2021• 长 丰 县 模 拟 ) 对 于 二 次 函 数 和 一 次 函 数 , 我 们 把
yt(x2 4x3)(1t)(x1) 称为这两个函数的“再生二次函数”,其中t是不为零的实数,其图象记作
A(1,0) B(2,n)
抛物线E.现有点 和抛物线E上的点 ,请完成下列任务:
【尝试】
7 9
( )
(1)当t 2时,抛物线 yt(x2 4x3)(1t)(x1) 的顶点坐标为 4, 8 .
(2)判断点A是否在抛物线E上;
(3)求n的值.
【发现】通过(2)和(3)的演算可知,对于t取任何不为零的实数,抛物线E总过定点,定点的坐标为.
y3x2 8x5 yx2 4x3 yx1
【应用】二次函数 是二次函数 和一次函数 的一个“再生二次函
数”吗?如果是,求出t的值;如果不是,说明理由.
7
x
【分析】【尝试】(1)t 2时, y2(x2 4x3)(12)(x1)2x2 7x5 ,函数的对称轴为: 4 ,
即可求解;
(2)当x1时, yt(x2 4x3)(1t)(x1)0 ,即可求解;
(3)x2时, n yt(x2 4x3)(1t)(x1)1 ,即可求解
【发现】通过(2)和(3)的演算可知,对于t取任何不为零的实数,抛物线E总过定点,即可求解;
y3x2 8x5t(x2 4x3)(1t)(x1)
【应用】由题意得: ,即可求解.
【解析】【尝试】
(1)t 2时, y2(x2 4x3)(12)(x1)2x2 7x5 ,
7 7 9
x ( )
函数的对称轴为: 4 ,故顶点的坐标为: 4, 8 ,
7 9
( )
故答案为: 4, 8 ;
(2)当x1时, yt(x2 4x3)(1t)(x1)0 ,
故点A在抛物线E上;
(3)x2时, n yt(x2 4x3)(1t)(x1)1 ;
【发现】通过(2)和(3)的演算可知,对于t取任何不为零的实数,抛物线E总过定点,
(1,0) (2,1)
定点坐标为: 和 ,
(1,0) (2,1)
故答案为: 和 ;
【应用】是,理由:y3x2 8x5t(x2 4x3)(1t)(x1)
由题意得: ,
化简并整理得:t 3.
6.(2021春•岳麓区校级期末)有一组邻边相等的凸四边形叫做“乐学四边形”,如菱形,正方形等都是
“乐学四边形”,这一组相等的邻边叫做“善思线段”.抛物线 yax2 bxc 与x轴交于 A、B两点
(点A在点B的左侧),与 y 轴交于点C,抛物线的顶点为点D.
3 3
a b
(1)当 16, 2,c5,请判断四边形COBD是否为“乐学四边形”,如果是,请说明理由并指
出“善思线段”,如果不是,请说明理由.
16 6
S
(2)在第(1)问的条件下,试探究在第一象限内,抛物线上是否存在一点E使得 ABE 3 ,若存在,
请求出点E的横坐标,若不存在,请说明理由.
(3)四边形COBD为“乐学四边形”,且CDOC.抛物线还满足:
①a0,ab0,c2;
②ABD为等腰直角三角形;
10505
t�m
点 P(x 0, y 0 ) 是抛物线 yax2 bxc 上任意一点,且 t y 0 3x 0.若 8084 恒成立,求m的最小
值.
8 6 8 6
A(4 B(4
【分析】(1)先求得 3 , 0) , 3 , 0) , C(0,5) , D(4,8) ,由勾股定理得CD5,运用
新定义“乐学四边形”,“善思线段”即可得出答案.
1
S ABEH
(2)过点 E作 EH x轴于点 H ,连接 AE, BE ,利用 ABE 2 ,求出 EH ,令 y2 ,得3
(x4)2 82
16 ,解方程即可.
b 8ab2
( )
(3)在抛物线 yax2 bx2 中,顶点 D的坐标为 2a , 4a , C(0,2) ,根据CDOC.可得
b 8ab2 8ab2 1 b2 8a
( 0)2 ( 2)2 22
2a 4a ①,根据ABD为等腰直角三角形,可得 4a 2 a ②,联立
1 2 3 1 2 3
a b y x2 x2
①②,且 ab0,解得 3, 3 ,得出抛物线解析式为 3 3 ,进而可得
1 3 9 3 9
t y 3x (x )2 x
0 0 3 0 2 4 ,运用二次函数性质可得:当 0 2 时,t有最大值4 ,再结合题意求
解即可得出答案.
【解析】(1)四边形COBD是“乐学四边形”, OC ,CD是“善思线段”.
理由如下:
3 3 3 3
a b y x2 x5
当 16, 2,c5时, 16 2 ,
3 3
x2 x50
令 y0 ,得 16 2 ,
8 6 8 6
x 4 x 4
解得: 1 3 , 2 3 ,
令x0,得 y5 ,
8 6 8 6
A(4 B(4
3 , 0) , 3 , 0) , C(0,5) ,
3 3 3
y x2 x5 (x4)2 8
16 2 16 ,
D(4,8)
顶点 ,
OC 5,
CD (40)2 (85)2 5
,
OC CD,
四边形COBD是“乐学四边形”, OC ,CD是“善思线段”.(2)存在.点E的横坐标为44 2 .
过点E作EH x轴于点H ,连接AE,BE ,
1 16 6
S ABEH
则 ABE 2 3 ,
8 6 8 6 16 6
AB4 (4 )
3 3 3 ,
EH 2,
点E在第一象限内,
点E的纵坐标为2,
3
(x4)2 82
令 y2 ,得 16 ,
x 44 2 x 44 2
解得: 1 , 2 (舍去),
点E的横坐标为44 2 .
b 8ab2
( )
(3)在抛物线 yax2 bx2 中,顶点D的坐标为 2a , 4a , C(0,2) ,
CDOC.
CD2 OC2
.
b 8ab2
( 0)2 ( 2)2 22
2a 4a ①,
ABD为等腰直角三角形,过点D作DK AB于点K,
1
DK AB
2 ,
在 yax2 bx2 中,令 y0 ,得ax2 bx20,
b b2 8a b b2 8a
x x
解得: 1 2a , 2 2a ,
b b2 8a b b2 8a
A( B(
2a , 0) , 2a , 0) ,b b2 8a b b2 8a b2 8a
AB
2a 2a a ,
8ab2
DK
4a ,
8ab2 1 b2 8a
4a 2 a ②,
联立①②,且ab0,
1 2 3
a b
得 3, 3 ,
1 2 3
y x2 x2
抛物线解析式为 3 3 ,
1 2 3 1 3 1 3 9
t y 3x x2 x 2 3x x2 x 2 (x )2
0 0 3 0 3 0 0 3 0 3 0 3 0 2 4,
3 9
x
当 0 2 时,t有最大值4 ,
10505
t�m
8084 恒成立,
10505
t �m
最大值 8084 ,
9 10505
�m
4 8084 ,
9 10505 9202110505 1921
m�
4 8084 8084 2021,
1921
m的最小值为2021.
7.在平面直角坐标系 xOy 中,已知 y 是 x的函数,对于这个函数图象上的一点 A(a,b) 和给定的实数t(t 0) .若这个函数在 a剟x at 上有定义且满足:当 a剟x at 时,函数值 y 的最大值M 与最小值m的
差M mt,就称这个函数满足性质 (A,t) .
如图,对于函数 yx ,给定其图象上的点 O(0,0) 和t 1,在 0剟x 1 上函数值 y 的最大值M 1,最小值
m0,满足,M mt,因此函数 yx 满足性质 (O,1) .
yx2 (O,1)
(1)根据定义,判断函数 是否满足性质 ,并说明理由;
1
x,x�0
y 2
(2)已知函数 kx,x0 ,点M 的坐标为 (2,1) ,若这个函数满足性质 (M,3) ,结合函数图象,求
k的值;
1 1
y x2 y x2
(3)点P为二次函数 2 图象上的动点,若存在唯一的t 0,使得函数 2 满足性质 (P,t) ,直
接写出点P的横坐标m的取值范围.
【分析】(1)运用新定义,使函数
yx2
满足性质
(O,1)
,即在
0剟x 1
时,
yx2
的最大值与最小值的差
为1,即可得出答案;
(2)根据新定义,函数满足 (M,3) ,即 M m3,且在范围 2剟x 1 内,分四种情况讨论:①当
1 1
剟k 1 0�k
2 时,②当k 1时,③当k 0时,④当 2时,分别运用新定义求解即可;
1 1
m2 b m2
(3)点P的横坐标为m,纵坐标为2 ,即am, 2 ,运用新定义分三种情况:①当m0时,
(mt)2 1
M m m2
最大值 2 ,最小值 2 ,得出2t 2mtt2 ,由t 0,建立不等式求解即可;②当mt0时,③当原点在 m剟x mt 中时,即m0且mt 0时,仿照①的方法即可求解.
【解析】(1)已知 O(0,0) ,即a0,b0,
(O,1)
,
t 1,
at 1,
根据新定义可知,若使函数
yx2
满足性质
(O,1)
,即在
0剟x 1
时,
yx2
的最大值与最小值的差为1,
显然,当x1时, y1 ,当x0时, y0 ,即在 0剟x 1 时, yx2 的最大值为1,最小值为0,
故101t,
yx2 (O,1)
函数 满足性质 .
(2)已知 M(2,1) ,即a2,b1,
(M,3)
,
t 3,
根据新定义,函数满足 (M,3) ,即M m3,且在范围 2剟x 1 内,
1
剟k 1
①当2 时,最大值M 1,最小值m0,不符合题意,舍去;
②当k 1时,最大值M k ,最小值m0,即k03,
k 3;
③当k 0时,最大值M 1,最小值mk ,
M m1k 3,
k 2;
1
0�k
④当 2时,最大值M 1,最小值m0,M m101,不符合题意,舍去;
综上所述,k的值为2或3.
1 1
m2 b m2
(3)点P的横坐标为m,纵坐标为2 ,即am, 2 ,
1
y x2
且由函数 2 满足性质 (P,t) ,可得 m剟x mt ,(mt)2 1
M m m2
①当m0时,最大值 2 ,最小值 2 ,
(mt)2 1 2mtt2
M m m2
2 2 2 ,
2mtt2
t
2 ,即2t 2mtt2 ,
t 0,
22mt ,即t 22m,
由t 0,得22m0,
m1,
0m1;
1 (mt)2 1 (mt)2 2mtt2
M m2 m M m m2
②当mt0时,最大值 2 ,最小值 2 , 2 2 2 ,
2mtt2
t
即 2 ,同理t 2m2成立,
由t 0,得2m20,
m1且mt;
③当原点在 m剟x mt 中时,即m0且mt 0时,
t
m
由 |mt||m| ,得 2,
(mt)2
M
2 ,m0,
(mt)2
t
2 ,此时t值不唯一;
综上所述,当0t1时,m的取值范围为:m1或0m1,当t 1时,m的取值范围为:mt或
0m1.
8.(2020•天心区校级模拟)对某一个函数给出如下定义:若存在实数M 0,对于任意的函数值 y ,都
满足 M剟y M ,则称这个函数是有界函数,在所有满足条件的M 中,其最小值称为这个函数的边界值.
例如,图中的函数是有界函数,其边界值是1.
1
y (x0)
(1)分别判断函数 x 和 yx2(4剟x 2) 是不是有界函数?若是有界函数,求其边界值;
(2)若函数 yx2(a剟x b,ba) 的边界值是3,且这个函数的最小值也是3,求b的取值范围;(3)将函数 yx2(1剟x m,m�0) 的图象向下平移m个单位,得到的函数的边界值是t,当m在什么范围
3
剟t 1
时,满足4 ?
1
y (x0)
【分析】(1)在x的取值范围内, x 的 y 无最大值,不是有界函数; yx2(4剟x 2) 是有界
函数,其边界值是4;
(2)由一次函数的增减性,可得当xa时, y max 3 ,当xb时, yb2 ,由边界值定义可列出不等
式,即可求解;
(3)先设m1,函数向下平移m个单位后,x0时, ym1 ,此时边界值t 1,与题意不符,故
m�1 yx2
,判断出函数 所过的点,结合平移,即可求解.
1
y (x0)
【解析】(1) x 的 y 无最大值,
1
y
x 不是有界函数;
yx2(4剟x 2)
是有界函数,
当x4时, y2 ,
当x2时, y4 ,
对于
4剟x 2
时,任意函数值都满足
4 y�4
,
边界值为4;(2) yx2 , y 随x的增大而减小,
当xa时, y max 3 ,当xb时, yb2 ,
边界值是3,ba,
3� b23
,
1b�5
;
(3)若m1,图象向下平移m个单位后,x0时, ym1 ,此时函数的边界值t 1,不合题意,
m�1
故 .
函数 yx2(1剟x m,m�0) ,当x1时, y max 1 ,当x0时, y min 0 ,
向下平移m个单位后, y max 1m , y min m ,
3
剟t 1
边界值4 ,
3 3
剟1m 1 1剟m
4 互 4,
1 3
0剟m 剟m 1
4 或4 .
9.(2020秋•崇川区校级月考)把函数 C 1 :yax2 2ax3a(a0) 的图象绕点 P(m,0) 旋转180,得到新
函数 C 2的图象,我们称 C 2是 C 1关于点P的相关函数, C 2图象的对称轴与x轴交点坐标为 (t,0) .
(1)若a1,m0时, C 1的相关函数 C 2为 yx2 2x3 ;
(2)t的值为 (用含m的代数式表示);
1
剟x t
(3)若a1,当2 时,函数 C 1的最大值为 y 1,最小值为 y 2,且 y 1 y 2 1 ,求 C 2的解析式.
C C
【分析】(1)求出函数 1与函数 2的对应顶点坐标,即可求解;
(2)顶点 (1,4a) 绕点 P(m,0) 旋转180后,对应顶点坐标分别为 (1,4a) 、 (2m1,4a) ,即可求t 2m1;1 3 3
�t1 1剟t t
(3)分三种情况讨论:①当2 时;②当 2时;③当 2 时,分别求出符合条件的t即可求解.
yax2 2ax3aa(x1)2 4a
【解析】(1) ,
(1,4a)
顶点坐标为 ,
当a1时,顶点坐标为 (1,4) ,
旋转后的函数顶点坐标为
(1,4)
,
y(x1)2 4x2 2x3
,
yx2 2x3
故答案为 ;
C (1,4a)
(2)函数 1的顶点坐标为 ,
顶点 yax2 2ax3a(a0) 的图象绕点 P(m,0) 旋转180后的顶点坐标为 (2m1,4a) ,
C 2图象的对称轴与x轴交点坐标为 (t,0) ,
t 2m1,
故答案为t 2m1;
(3) a1,
yx2 2x3
,
函数的对称轴为x1,
1
�t1
①当2 时,xt时,有最大值 y 1 t2 2t3 ,
1 15
x y
2 时,有最小值 2 4 ,
y y 1
1 2 ,
15
t2 2t3 1
4 ,
t 无解;3
1剟t
②当 2时,x1时,有最大值 y 1 4 ,
3 15
x y
2 时,有最小值 2 4 ,
1
y y
1 2 4 ,不符合题意;
3
t
③当 2 时,x1时,有最大值 y 1 4 ,
xt时,有最小值 y 2 t2 2t3 ,
y y 1
1 2 ,
4t2 2t31,
t 2或t 0(舍 ) ,
C yx2 4x
2的解析式 .
10.(2019秋•大连期中)定义:将函数l的图象绕点 P(m,0) 旋转180,得到新的函数l的图象,我们称
函数l是函数l关于点P的相关函数.
例如:当m2时,函数 y(x1)2 2 关于点 P(2,0) 的相关函数为 y(x3)2 2 .
(1)当m0时,
①一次函数 yx3 关于点P的相关函数为 yx3 ;
6
A(1, )
②点 5 在二次函数 y2ax2 4ax1(a0) 关于点P的相关函数的图象上,求a的值;
(2)函数 y2(x1)2 3 关于点P的相关函数是 y2(x7)2 3 ,则m ;
(3)当 m1剟x m2 时,函数 yx2 3mxm2 关于点 P(m,0) 的相关函数的最大值为9,求m的值.
【分析】(1)①一次函数关于原点对称后k值不变,b值变为相反数.
②先求出二次函数关于原点对称后的解析式,然后将点A坐标代入求解.
(2)分别求出两函数图象的顶点坐标,两顶点中点即为点P,进而求m的值.
(3)讨论抛物线对称轴与直线xm1和直线xm2的位置关系,分别得到抛物线最高点,利用其纵坐标为9列方程即可解决问题.
【解析】(1)将函数l的图象绕点 P(m,0) 旋转180,得到新的函数l的图象,我们称函数l是函数l关
于点P的相关函数,
当m0时,函数l与l关于原点对称,
yx3 yx3
①一次函数 关于原点对称后的解析式为 ,
yx3
故答案为: ;
②二次函数 y2ax2 4ax1(a0) 关于点P的相关函数为 y2ax2 4ax1 ,
6 6
A(1, ) 2a4a1
把点 5 代入 y2ax2 4ax1 得5 ,
1
a
解得 10;
2(x1)2 3 (1,3) y2(x7)2 3 (7,3)
(2)函数 的顶点坐标为 , 的顶点为 ,
(1,3) (7,3) (3,0)
而点 与 的中点坐标为 ,
m3,
故答案为:3.
yx2 3mxm2 P(m,0) yx2 mxm2
(3)函数 关于点 的相关函数为 ,
m 5 m 5
yx2 mxm2 (x )2 m2 ( m2)
抛物线 2 4 ,顶点坐标为 2 ,4 ,
抛物线开口向下,
m
m2�
当 2 时,即 m� 4 时,抛物线上最高点为直线xm2与抛物线交点,
m 5
y(x )2 m2
把xm2代入 2 4 得 ym2 2m4 ,
当m2 2m49时,
解得m1 14 (舍 ) 或m1 14 (舍 ) ,
1
m�m1
当2 时,即 m�2 时,图象最高点为直线xm1与抛物线交点,m 5
y(x )2 m2
把xm1代入 2 4 得 ym2 m1 ,
当m2 m19时,
1 41 1 41
m m
解得 2 或 2 (舍 ) ,
m
m1 mm2
当 2 时,即4m2时,抛物线顶点为最高点,
5
m2 9
当4 时,
6 5 6 5
m m
解得 5 (舍 ) 或 5 ,
1 41 6 5
综上所述,m的值为 2 或 5 .
yax2 bxc (a 0 a b c
11.(2020秋•岳麓区校级月考)定义:如果二次函数 1 1 1 1 , 1、 1、 1是常数)与
ya x2 b xc (a 0 a b c a a 0 b b c c 0
2 2 2 2 , 2、 2、 2是常数)满足 1 2 , 1 2, 1 2 ,则这两个函数互为
“旋转函数”.请解决下列问题:
yx2 2x1
(1)求出二次函数 的旋转函数的顶点坐标;
(2)若二次函数 y 1 x2 (m8n)x16 与 y 2 x2 6x2n7m 互为“旋转函数”,直线l与函数 y 1, y 2
的图象都只有一个公共点,求
(mn)2020
的值以及直线l的解析式;
(3)在平面直角坐标系中,坐标原点为O,已知点 P(2,0) , p 与 y 轴相切,交x轴正半轴于点A,点B
在 p 上,且BAO30,△AOB与AOB关于原点对称,若两个二次函数的图象分别经过 A、O、
B与A、O、B三点,求证:这两个二次函数互为“旋转函数”.
a 1 b 2 c 1 a 1
【分析】(1)根据二次函数解析式得出 1 , 1 , 1 ,结合“旋转函数”的定义求出 2 ,
b 2 c 1
2 , 2 ,即可求得答案;(2)根据二次函数 y 1 x2 (m8n)x16 与 y 2 x2 6x2n7m 互为“旋转函数”,即可求出m,n的
值,代入 (mn)2020 求值即可,设直线l的解析式为 ykxb ,由直线l与函数 y 1, y 2的图象都只有一个
公共点,利用一元二次方程根的判别式即可求得答案;
(3)根据题意可求出求得过点A,B,O的函数解析式和过点A,B,O的二次函数解析式,即可证得
结论.
yx2 2x1 a 1 b 2 c 1
【解析】(1)由二次函数 可知, 1 , 1 , 1 ,
a a 0 b b c c 0
1 2 , 1 2, 1 2 ,
a 1 b 2 c 1
2 , 2 , 2 ,
函数 yx2 2x1 的“旋转函数”为 yx2 2x1 ;
顶点坐标为
(1,0)
;
y x2 (m8n)x16 y x2 6x2n7m
(2) 1 与 2 互为“旋转函数”,
m8n6
2n7m16
,
m2
解得:n1
,
(mn)2020 (21)2020 1
,
y x2 6x16 y x2 6x16
1 , 2 ;
设直线l的解析式为 ykxb ,
则x2 6x16kxb与x2 6x16kxb都有两个相等的实数根,
k 2 k 14
1 2
b
1
0 ,b
2
0
,直线l的解析式为 y2x 或 y14x ;
(3)证明:由题意得:点A的坐标为 (4,0) ,点O的坐标为 (0,0) ,
点B的坐标为 (1, 3) 或 (1, 3) ,
点A,B关于原点的对称点分别是A,B,
A(4,0) B(1, 3) (1, 3)
, 或 ,
3 4 3 3 4 3
y x2 x y x2 x
可求得过点A,B,O的函数解析式为 1 3 3 或 1 3 3 ,
3 4 3 3 4 3
y x2 x y x2 x
过点A,B,O的二次函数解析式为 2 3 3 或 2 3 3 ,
3 4 3 3 4 3
a b a b
1 3 , 1 3 , c 1 0 , 2 3 , 2 3 , c 2 0 ,
3 4 3 3 4 3
a b a b
或者 1 3 , 1 3 , c 1 0 , 2 3 , 2 3 , c 2 0 ,
a a 0 b b c c 0
1 2 , 1 2, 1 2 ,
经过A,O,B与A,O,B三点的两个二次函数互为“旋转函数”.
12.(2020春•天心区月考)对于一次函数 ykxb(k ,b为常数)经过二次函数 yax2 bxc(a 、b、
c为常数)的顶点,我们把 yt(ax2 bxc)(1t)(kxb) 称为这两个函数的“生成函数”,其中t为常数.
yxm ya(x2)2 3
(1)若一次函数 和二次函数 的“生成函数”图象是一根直线,求其“生成函
数”解析式;
4
y
(2)若二次函数 yax2 bxc 的顶点在反比例函数 x 的图象上,它与一次函数 y2x6 的“生成
函数”的图象为抛物线,且经过点 (3,0) ,求a的值;
( 3 ) 二 次 函 数 yx2 bxc 的 最 小 值 为 t, 一 次 函 数 yx1 与 “ 生 成 函 数 ”
yt(x2 bxc)(1t)(x1) 图象交于两个不同的点 A,B,若 OAB(O 为原点)为等腰三角形,求t的值.
yt[a(x2)2 3](1t)(xm)
【分析】(1)由题意得:“生成函数”解析式为: ,由于该函数图象是一
根直线,
可得x2 前面的系数必须为0,根据 yax2 bxc 为二次函数,可得a0,进而得出t 0,即可求得答案;
yax2 bxc y2x6
( 2 ) 根 据 题 意 可 得 二 次 函 数 与 一 次 函 数 的 “ 生 成 函 数 ” 为 :
yt[a(x1)2 4](1t)(2x6) ,当顶点为 (1,4) 时, ya(x1)2 4 ,由图象经过点 (3,0) ,可得a1;
当顶点为 (2,2) 时,同理可得a2;
b
t 1
(3)由二次函数 yx2 bxc 的最小值为t,可得 2 ,再根据OAB为等腰三角形,进行分类讨
论即可.
yt[a(x2)2 3](1t)(xm)
【解析】(1)由题意得:“生成函数”解析式为: ,
ya(x2)2 3 为二次函数,故a0,
该函数图象是一根直线,
x2
前面的系数必须为0,
t 0,
yxm ya(x2)2 3
一次函数 经过二次函数 的顶点,
32m,
m1,
二次函数
ya(x2)2 3
的“生成函数”的解析式
yx1
;
y2x6 yax2 bxc
(2)由定义可知一次函数 过二次函数 的顶点,
y2x6
4
x
1
1 x
2
2
y
由 x 解得:y 1 4 ,y 2 2 ,当顶点为
(1,4)
时,
ya(x1)2 4
,
yax2 bxc y2x6
二次函数 与一次函数 的“生成函数”为:
yt[a(x1)2 4](1t)(2x6)
,
图象为抛物线,
t 0,
(3,0)
又图象经过点 ,
t[a(31)2 4](1t)(236)0
,
解得a1;
(2,2) ya(x2)2 2
当顶点为 时, ,
yax2 bxc y2x6
二次函数 与一次函数 的“生成函数”为:
yt[a(x2)2 2](1t)(2x6)
,
图象为抛物线,
t 0,
(3,0)
又图象经过点 ,
t[a(32)2 2](1t)(236)0
,
解得:a2.
综上所述,a1或a2;
(3)二次函数 yx2 bxc 的最小值为t,
1 b
t c b2 x
4 ,此时, 2 ,
b 1
1c b2
2 4 ,
1 b
c b2 1
4 2 ,b
t 1
2 ,
一次函数 yx1 与“生成函数” yt(x2 bxc)(1t)(x1) 图象交于两个不同的点A,B,
t(x2 bxc)(1t)(x1)x1
,
b b
x x 1
解得: 1 2 , 2 2 ,
b b b b
A( 1 ) B(1 2 )
2, 2 , 2 , 2 ,
O为原点,
b b 1 b b 1
OA2 ( )2 (1 )2 b2 b1 OB2 (1 )2 (2 )2 b2 3b5
2 2 2 , 2 2 2 ,
b b b b
AB2 [(1 )( )]2 [(2 )(1 )]2 2
2 2 2 2 ,
OAB为等腰三角形,
OAOB或OA AB或OB AB,
1 1
b2 b1 b2 3b5
当OAOB时,2 2 ,解得:b2,
t 0;
1
b2 b12
当OA AB时,2 ,解得:b1 3或1 3,
31 1 3
t
2 或 2 ;
1
b2 3b52
当OB AB时,2 ,解得:b3 3或3 3,
31 31
t
2 或 2 ;
31 1 3 31 31
综上所述,t的值为0或 2 或 2 或 2 或 2 .
13.(2021•海淀区校级开学)在平面直角坐标系 xOy 中,对于已知的点P, Q ,过点P分别作x轴和 y
轴的垂线 l 1, l 2,记点 Q 到直线 l 1的距离为 d 1,点 Q 到直线 l 2的距离为 d 2,若 d 1 �d 2,则点 Q 到点P的“特征距离”为 d 1,若 d 1 d 2,则点 Q 到点P的“特征距离”为 d 2.
A(1,2)
(1)已知点
①点
B(2,3)
到点A的“特征距离”为 3 ;
②点C在函数
yx2
的图象上,若点C到点A的“特征距离”为1,则点C的坐标为 ;
(2)已知点 P(3,4) ,点 E(a,0) , F(0,b) 为平面内的动点,其中a,b均为非负数,且满足EF 2.以
EF 为边作正方形 EFGH(E 、F 、G、H 按顺时针方向排列),记线段GH 上一动点 Q 到点P的“特征
距离”为t,直接写出t的最大值和最小值,以及相应的H 点的坐标.
【分析】(1)①点 B(2,3) 到直线x1的距离为 |21|3 ,到直线 y2 的距离为321,即得点B到
点A的“特征距离”为3;②设点C坐标为 (m,m2) ,当 |m1|1 时,可得m2或m0,检验均不符合题
意.当 |m2 2|1 时,得m 3或m 3或m1或m1,检验可知当m 3,m1时,满足题意,
故点C坐标为 ( 3 , 3) 或 (1,1) .
(2)画出图形可知,当 H 在 x轴上, Q 与 H 重合时, Q 到点 P的“特征距离”最大,此时t 4,
H(2,0) ;当G到PM 、PN 距离相等时, Q 与G重合, Q 到点P的“特征距离”最小,过 Q 作SW //x轴
交 y 轴于S,交PM 于W ,过 Q 作 QT PN 于T ,过H 作HRx轴于R,可证HREEOF ,同理
FSQEOF ,即得 HROEFS , EROF SQ ,设 HROE FS x, EROF SQ y ,根据
QT PT ,可得x1,即HROE1,ER EF2 HR2 3,即可得 H(1 3 , 1) ,t 3 3.【解析】(1)①点 B(2,3) 到直线x1的距离为 |21|3 ,到直线 y2 的距离为321,
31,
点B到点A的“特征距离”为3.
故答案为:3.
②设点C坐标为
(m,m2)
,
当 |m1|1 时,解得m2或m0,
而此时m2 4或m2 0,
|42|21 |02|21
且 ,不符合题意, ,不符合题意.
当 |m2 2|1 时,解得m 3或m 3或m1或m1,
当m 3时, 311,满足题意,
当m 3时, | 31|1 ,不满足题意,
当m1时, |11|1 ,符合题意,
当m1时, |1(1)|1 ,不符合题意.
综上所述,点C坐标为 ( 3 , 3) 或 (1,1) .
( 3 3) (1,1)
故答案为: , 或 .
(2)如图: P(3,4) ,点 E(a,0) , F(0,b) 为平面内的动点,其中a,b均为非负数,且满足EF 2,
E 、F 在x轴、 y 轴上运动时,GH 在矩形PMON 内运动,EF FGGH HE2,
根据“特征距离”可知:当H 在x轴上, Q 与H 重合时, Q 到点P的“特征距离”最大,此时t 4,
H(2,0)
;
如图:
当E、F 在x轴、 y 轴上运动时,G到PM 、PN 距离相等时, Q 与G重合, Q 到点P的“特征距离”最
小,
过 Q 作SW //x轴交 y 轴于S,交PM 于W ,过 Q 作 QT PN 于T ,过H 作HRx轴于R,
HER90FEOOFE,HRE EOF ,EF EF ,
HREEOF(AAS)
,
FSQEOF
同理 ,
HROE FS, EROF SQ ,
设HROE FS x, EROF SQ y ,则 NS ON OF FS 4x yQT , PT PN NT 3 y ,
QT PT
而 ,
4x y3 y
,
解得x1,即HROE1,RtEHR 中,ER EF2 HR2 3,
OR1 3, SQER 3 ,
H(1 3 , 1) , QW QT 3 3 ,即t 3 3,
综上所述,当 H(2,0) 时, Q 到点P的“特征距离”最大,此时t 4,
当 H(1 3 , 1) 时, Q 到点P的“特征距离”最小,此时3 3.
y2 ax yax2 y2 x yx2
14.(2020秋•如皋市期中)定义: 叫做函数 的“反函数”.比如: 就是 的
yax2(a0 (m,n)
“反函数”.数形结合是学习函数的一种重要方法,对于二次函数 的常数),若点 在函
yax2 (m,n) y
数 的图象上,则点 也在其图象上,即从数的角度可以知道它的图象关于 轴对称.
根据上面的定义和提示,解答下列问题:
(1) y2 x 的图象的对称轴是 x轴 ;
y2x2
(2)①直接写出函数 的“反函数”的表达式为 ;
y2x2
②在如图所示的平面直角坐标系中画出 的“反函数”的大致图象;
(3)若直线 ykx4k(k 0) 与x轴交于点 A,与 y 轴交于点B,与 y2x2 的“反函数”图象交于C、
D两点(点C的横坐标小于点D的横坐标),过点D作DE x轴,垂足为点E,若AOBAED,求k
的值.(m,n) yax2 (m,n)
【分析】(1)若点 在函数 的图象上,则点 也在其图象上,即从数的角度可以知道它
的图象关于x轴对称,即可求解;
(2)①由“反函数”的定义即可求解;②通过函数表达式,取值描点连线,即可画出函数的大致图象;
(3)求出点 A(4,0) ,点 B(0,4k) ,由AOBAED,求出点 D(8,4k) ,进而求解.
(m,n) yax2 (m,n)
【解析】(1)若点 在函数 的图象上,则点 也在其图象上,即从数的角度可以知道它
的图象关于x轴对称,
故答案为x轴;
y2 2x
(2)①由“反函数”的定义知, ,
y2 2x
故答案为 ;
②函数的大致图象如下:(3)对于 ykx4k ,令 ykx4k 0 ,解得x4,令x0,则 y4k ,
A(4,0) B(0,4k)
即点 ,点 ,
AOBAED,
OA AE ,DE BO4k,
D(8,4k)
则点 ,
将点D的坐标代入 y2 2x 得, (4k)2 28 ,
解得k 1.
15.(2021•南通)定义:若一个函数图象上存在横、纵坐标相等的点,则称该点为这个函数图象的“等
1 1
y x
值点”.例如,点 (1,1) 是函数 2 2 的图象的“等值点”.
yx2 yx2 x
(1)分别判断函数 , 的图象上是否存在“等值点”?如果存在,求出“等值点”的坐
标;如果不存在,说明理由;
3
y (x0)
(2)设函数 x , yxb 的图象的“等值点”分别为点A,B,过点B作BC x轴,垂足为
C.当ABC 的面积为3时,求b的值;(3)若函数 yx2 2(x�m) 的图象记为 W 1,将其沿直线xm翻折后的图象记为 W 2.当 W 1, W 2两部分组
成的图象上恰有2个“等值点”时,直接写出m的取值范围.
【分析】(1)根据“等值点”的定义建立方程求解即可得出答案;
3
y (x0)
(2)先根据“等值点”的定义求出函数 x 的图象上有两个“等值点” A( 3 , 3) ,同理求出
1 1 1 1 1
B( b b) |b|| 3 b|3
2 ,2 ,根据ABC 的面积为3可得2 2 2 ,求解即可;
yx2 2 (1,1) (2,2)
(3)先求出函数 的图象上有两个“等值点” 或 ,再利用翻折的性质分类讨论即可.
【解析】(1)在 yx2 中,令xx2,得02不成立,
yx2
函数 的图象上不存在“等值点”;
在 yx2 x 中,令x2 xx,
x 0 x 2
解得: 1 , 2 ,
函数
yx2 x
的图象上有两个“等值点”
(0,0)
或
(2,2)
;
3 3
y (x0) x
(2)在函数 x 中,令 x ,
解得:x 3,
A( 3 3)
, ,
在函数 yxb 中,令xxb,
1
x b
解得: 2 ,
1 1
B( b b)
2 ,2 ,
BC x轴,
1
C( b
2 , 0) ,1
BC |b|
2 ,
ABC的面积为3,
1 1 1
|b|| 3 b|3
2 2 2 ,
当b0时,b2 2 3b240,
解得b2 3,
当 0�b2 3 时,b2 2 3b240,
(2 3)2 4124840
△ ,
方程b2 2 3b240没有实数根,
当 b�2 3 时,b2 2 3b240,
解得:b4 3,
综上所述,b的值为2 3或4 3;
(3)令xx2 2,
x 1 x 2
解得: 1 , 2 ,
函数
yx2 2
的图象上有两个“等值点”
(1,1)
或
(2,2)
,
①当m1时, W 1, W 2两部分组成的图象上必有2个“等值点” (1,1) 或 (2,2) ,
W :yx2 2(x�m)
1 ,
W :y(x2m)2 2(xm)
2 ,
x(x2m)2 2
令 ,
x2 (4m1)x4m2 20
整理得: ,W
2的图象上不存在“等值点”,
△0,
(4m1)2 4(4m2 2)0
,
9
m
8,
②当m1时,有3个“等值点” (2,2) 、 (1,1) 、 (2,2) ,
③当1m2时, W 1, W 2两部分组成的图象上恰有2个“等值点”,
④当m2时, W 1, W 2两部分组成的图象上恰有1个“等值点” (2,2) ,
⑤当m2时, W 1, W 2两部分组成的图象上没有“等值点”,
9
m
综上所述,当 W 1, W 2两部分组成的图象上恰有2个“等值点”时, 8 或1m2.
16.(2021•望城区模拟)定义:在平面直角坐标系 xOy 中,点P的坐标为 (x,y) ,当xm时, Q 点坐标
为 (x,y) ;当 x�m 时, Q 点坐标为 (x,y2) ,则称点 Q 为点P的m分变换点(其中m为常数).例
(2,3) (2,1)
如: 的0分变换点坐标为 .
k
y
(1)点 (5,7) 的1分变换点坐标为 (5,7) ;点 (1,6) 的1分变换点在反比例函数 x 图象上,则k
;若点 (a1,5) 的1分变换点在直线 yx2 上,则a
(2)若点P在二次函数 yx2 2x3 的图象上,点 Q 为点P的3分变换点.
Q
①直接写出点 所在函数的解析式;
Q y5
②求点 所在函数的图象与直线 交点坐标;
③当 4剟x t 时,点 Q 所在函数的函数值 5剟y 6 ,直接写出t的取值范围.m2
yx2 mx 2
(3)点 A(3,1) , B(2,1) ,若点P在二次函数 2 的图象上,点 Q 为点P的m分变换点.
当点 Q 所在的函数图象与线段AB有两个公共点时,直接写出m的取值范围.
【分析】(1)根据新定义进行解答便可;
(2)①分两种情况:x3; x� 3 .根据m分变换点的定义求出 Q 点的坐标,进而便可写出点 Q 所在
函数的解析式;
y5 Q
②把 代入点 所在的函数解析式中,便可求得交点坐标;
③根据函数的性质进行解答便可;
(3)分两种情况:xm和 x�m 求得点 Q 所在的函数解析式,再根据函数的性质求得函数图象与线段AB
的两个公共点,画出函数图象,可得结论.
【解析】(1) 51,
(5,7) (5,7)
点 的1分变换点坐标为 ;
11,
(1,6) (1,4)
点 的1分变换点为 ,
k
y
点 (1,6) 的1分变换点在反比例函数 x 图象上,
k 1(4)4
;
当a11,即a2时,点 (a1,5) 的1分变换点为 (1a,5) ,
(a1,5) yx2
点 的1分变换点在直线 上,
51a2,
a8,
a1�1 a�2 (a1,5) (1a,3)
当 ,即 时,点 的1分变换点为 ,
(a1,5) yx2
点 的1分变换点在直线 上,
31a2,a6,(不合题意舍去)
(5,7)
故答案为: ;4;8;
Q(m,n)
(2)①设 ,
点 Q 为点P的3分变换点,
当m3, P(m,n) ,
nm2 2m3,
nm2 2m3,
点 Q 所在函数的解析式为 yx2 2x3(x3) ;
m�3 P(m,2n)
当 , ,
2nm2 2m3,
nm2 2m5,
点
Q
所在函数的解析式为
yx2 2x5(x�3)
Q yx2 2x3(x3) yx2 2x5(x�3)
故点 所在函数的解析式为 或 .
②把 y5 代入 yx2 2x3(x3) 得x2 2x35,
解得,x4,或x2(舍 ) ;
把 y5 代入 yx2 2x5(x�3) 得,x2 2x55,
解得,x1 11(舍弃或x1 11,
Q y5 (1 11 5) (4,5)
综上,点 所在函数的图象与直线 交点坐标为 , 或 .
yx2 2x3(x1)2 4(x3)
③ ,y 的最大值为46,且当x3时, y 随x的增大而减小,
y5 yx2 2x35(x3)
令 ,得 ,
解得,x2(舍 ) ,x4(舍 ) ;
yx2 2x5(x1)2 6(x�3)
,
y 的最大值为6,当 1x�3 时, y 随x的增大而减小,当x1时, y 随x的增大而增大,
令 y5 时,得x2 2x55,
解得,x1 11,x1 11,
当 y0 时,x2 2x50,
解得,x1 6或1 6 (舍弃)
当 1 6剟t 1 11 时,点 Q 所在函数的函数值 5剟y 6 ;
综上,当 4剟x t 时,点 Q 所在函数的函数值 5剟y 6 ,其t的取值范围是 1 6剟t 1 11 ;
m m2
(x )2 2 (xm)
2 4
y
P(x,x2 mx m2 2) (x m )2 m2 4 (x� m)
(3)设 2 ,则 Q 是函数解析式为 2 4 ,函数图象,如图
所示(图中实线部分).
m m2
y(x )2 2
当m0时,抛物线 2 4 交 y 轴于 (0,1) 时,m 6或 6 (舍弃),
Q
此时函数 与线段AB只有一个交点,
m m2
(2 )2 4� 1
当 2 4 时,满足条件,
m� 2 6 m� 2 6
解得, 或 ,
观察图象可知,满足条件的m的值为: 2� 6m 6 .
当 m�0 时,观察图象可知,不存在满足条件的m的值.综上所述,满足条件的m的值为: 2 6�m 6 .
17.(2021•中山区一模)定义:点 T(t,0) 是x轴上一点 (t 0) ,函数 C 1的图象与函数 C 2的图象关于点
T(t,0) 中心对称,将这一变换称为“T 变换”.将函数 C 1的图象在直线xt的左侧部分与函数 C 2的图象
y (xt)
y 1
在直线xt上及右侧部分组成的新图象记为F ,F 对应的函数为
y
2
(x�t)
.
(1)若t 2,函数 C 1图象上的点 (2,3) 经过T 变换后的坐标为 (2,3) ;
(2)若函数 C 1为直线 y3x6 , C 2为直线 y3x9 ,则点T 的坐标为 ;
5
0t�
(3)已知 C 1 :yx2 4x3 ,且 2 .
①若图象F 上的三个点 A(t1,y A ) , B(t,y B ) , C(t1,y C ) ,且ABC 的面积为1,求t的值;
②当 t1剟x t2 时,图象F 上的点的纵坐标的最大值与最小值之差为h,求h关于t的函数关系式.
(x,y) (x,y) (2,3) (2,0)
【分析】(1)设变换后的坐标为 ,根据定义可知 与 关于 对称,即可求出答案;
C (x y ) C (x y ) y 3x 6 y 3x 9
(2)设 1上点为 1, 1 , 2上点为 2, 2 ,则 1 1 , 2 2 ,根据定义即可得答案;C (x,y) C (2tx,y) C :y (x2)2 1
(3)①设 2上点的坐标为 ,可得 1上点的坐标为 ,进而可得 1 1 的顶点
(2,1) T(t,0) C :y [x(2t2)]2 1 (2t2,1) A(t1,t2 6t8)
为 , , 2 2 ,顶点为 ,根据题意可得 ,
B(t,t2 4t3) C(t1,t2 6t8) S 1
, ,由 ABC ,列方程求解即可;
5 3 5 3 5
0t �t2 2�t
②结合图象可得:当 2 时,h2t2 14t23,当 2 时,h124t ,当 2 时,
ht2 8t16.
(x,y)
【解析】(1)设变换后的坐标为 ,
(x,y) (2,3) (2,0)
与 关于 对称,
x2
2
2
y3
0
2 ,
x2
解得:y3
,
(2,3)
变换后的坐标为 ,
(2,3)
故答案为: ;
C (x y ) C (x y )
(2)设 1上点为 1, 1 , 2上点为 2, 2 ,
y 3x 6 y 3x 9
1 1 , 2 2 ,
x x
1 2 t
2
y y
1 2 0
2 ,x x
1 2 t
2
3x 63x 9
1 2 0
2 ,
1
t
解得: 2 ,
1
T(
2, 0) ;
1
(
故答案为: 2, 0) ;
C (x,y)
(3)①设 2上点的坐标为 ,
C (2tx,y)
1上点的坐标为 ,
(2tx,y) C :y x2 4x3 (2tx)2 4(2tx)3y
将点 代入 1 1 中,得: ,
y x2 (4t4)x4t2 8t3[x(2t2)]2 1
2 ,
C :y (x2)2 1 (2,1) T(t,0)
1 1 的顶点为 , ,
C (2t2,1)
2的顶点为 ,
令 C 1中xt1,则 y A (t1)2 4(t1)3t2 6t8 ,
令 C 2中xt,则 y B [t(2t2)]2 1t2 4t3 ,
令 C 2中xt1,则 y C [t1(2t2)]2 1t26t8 ,A(t1,t2 6t8) B(t,t2 4t3) C(t1,t2 6t8)
, , ,
如图1,过点B作BDx轴,
D(t,0)
,
由上式知A与C对称,
1
S S S (x x )|y ||t2 4t3|
ABC ABD BCD 2 C A B ,
S 1
当 ABC ,
t 2 2 t 2 2 t 2
解得 1 , 2 (大于2.5舍), 3
t 2 2,或t 2,
5 3 5 3
t t
②由t2 6t8t2 4t3解得 1 2 , 2 2 (舍 )
5 3
0t
如图2,当 2 时,
h(t12)2 1[(t22t2)2 1]2t2 14t23
,
5 3
�t2
当 2 时,
h[(t2t2)2 1][(t22t2)2 1]124t
,5
2�t
当 2 时,函数 F 2上的点对应的值最大为1,
F 2上当xt2时对应的值最小为 1(t4)2 ,
h11(t4)2 t2 8t16
,
5 3
2t2 14t23,(0t )
2
5 3
h124t,( �t2)
2
5
t2 8t16,(2剟t )
2
.
18.(2020秋•泰兴市期末)定义:在平面直角坐标系中,图形G上点 P(x,y) 的纵坐标 y 与其横坐标x的
差 yx 称为P点的“坐标差”,而图形G上所有点的“坐标差”中的最大值称为图形G的“特征值”.
A(2,3)
(1)①点 的“坐标差”为 1 .
yx2 5x3
②抛物线 的“特征值”为 .
(2)某二次函数 yx2 bxc(c0) 的“特征值”为1,点 B(m,0) 与点C分别是此二次函数的图象与
x轴和 y 轴的交点,且点B与点C的“坐标差”相等.
①直接写出m (用含c的式子表示);
②求此二次函数的表达式.
(3)在平面直角坐标系 xOy 中,以 M(1,2) 为圆心,2为半径的圆与直线 yx 相交于点D、E请直接写出
M 的“特征值”为 .
【分析】(1)①根据“坐标差”定义即可求;
②根据“特征值”定义,利用二次函数的性质求最值即可;
(2)①根据点 B与点C的“坐标差”相等,推出 B(c,0) ,②将 B点坐标代入抛物线解析式可得
c2 bcc0,根据二次函数 yx2 bxc(c0) 的“特征值”为1,可求出b的值,进而确定函数解
析式;(3)作MK x轴于K,交 M 于N,作 JM y 轴于J ,作JMN 的平分线交 M 于T ,观察图象,根
据“特征值”定义,可知点T 的“坐标差”的值最大,即为“特征值”.
【解析】(1)①点 A(2,3) 的“坐标差”为321,
故答案为:1;
P(x,y) yx2 5x3
②设 是抛物线 上一点,
x2 5x3xx2 4x3(x2)2 7
坐标差 ,最大值为7,
yx2 5x3
所以抛物线 的“特征值”为7,
故答案为:7;
C(0,c)
(2)①由题知 ,
点B与点C的“坐标差”相等,
B(c,0)
,
故答案为:c;
②将B点坐标代入抛物线解析式,
得c2 bcc0,
cb1,
二次函数 yx2 bxc(c0) 的“特征值”为1,
yxx2 (b1)x1b 的最大值为1,
4(1b)(b1)2
1
4 ,
解得b3,
c2,
二次函数的表达式为 yx2 3x2 ;
(3)如图,作MK x轴于K,交 M 于N,作 JM y 轴于J ,作JMN 的平分线交 M 于T ,过T 作TQx 轴于 Q ,交MJ 延长线于P,
yx
由题知,坐标差为特征值的点即为图象上在直线 上方且距离最远的点,
由图象可知T 点的坐标差即为 M 的“特征值”,
M(1,2)
,
J(0,2)
,
JM 1,
M 的半径为2,
MT 2,
JMN 90,
TMP45,
即TMP为等腰直角三角形,
PM PT TM sin45 2,
PJ 21, TQ2 2 ,
T(1 2 2 2)
, ,
T 点的坐标差 2 2(1 2)12 2 ,
即 M 的“特征值”为12 2 .yax2 bxc (a 0 a b c
19.(2021•苏州二模)定义:如果二次函数 1 1 1 1 , 1, 1, 1是常数)与
ya x2 b xc (a 0 a b c a a 0 b b c c 0
2 2 2 2 , 2, 2, 2是常数)满足 1 2 , 1 2, 1 2 ,则这两个函数互为
“N”函数.
(1)写出 yx2 x1 的“N”函数的表达式;
(2)若题(1)中的两个“N”函数与正比例函数 ykx(k 0) 的图象只有两个交点,求k的值;
(3)如图,二次函数 y 1与 y 2互为“N”函数,A、B分别是“N”函数 y 1与 y 2图象的顶点,C是“N
”函数 y 2与 y 轴正半轴的交点,连接AB、AC 、BC,若点 A(2,1) 且ABC 为直角三角形,求点C的坐
标.
【分析】(1)利用“N”函数的定义,求出a,b,c的值,即可求出表达式;
(2)将 ykx 与二次函数联立,得出关于x的一元二次方程,根据交点个数确定△的取值即可求出k的值;
(3)先由“N”函数的中心对称性确定点B的坐标,根据直角位置分情况讨论,然后利用勾股定理求出
C的坐标.
【解析】(1)设 yx2 x1 “N”函数的表达式为 yax2 bxc .
则a10,b1,c10.
a1,b1,c1.yx2 x1
.
(2)根据题意得:
yx2 x1
ykx
,即
x2 (k1)x10
.
(k1)2 4
判别式1 .
yx2 x1
ykx
,即
x2 (1k)x10
.
(1k)2 4
判别式2 .
△1 △2.
设△△1 △2.
若△0,则“N”函数与 ykx 有四个交点;
若△0,则“N”函数与 ykx 有两个交点;
若△0,则“N”函数与 ykx 有没有交点;
△0,即 (k1)2 40 ,解得 k 1 1 ; k 2 3 .
故k 1或3.
(3)由题意得“N “函数关于原点成中心对称;
点B的坐标为 (2,1) .
ABC是直角三角形,下面分情况讨论:
若ACB90,
则AC2 BC2 AB2 ,
(c1)2 22 (c1)2 22 42 22
即 ,解得c 5.
c0,
c 5.
C 的坐标为 (0, 5) .
若CAB90,
则AC2 AB2 BC2 .
(c1)2 22 20(c1)222
即 ,
解得:c5.
C 的坐标为 (0,5) .
若ABC 90,
则C在 y 的负半轴,故舍去.
C(0, 5) C(0,5)
或 .
20.(2021•嘉定区二模)在平面直角坐标系 xOy (如图)中,二次函数 f(x)ax2 2axa1 (其中a是a0)
常数,且 的图象是开口向上的抛物线.
(1)求该抛物线的顶点P的坐标;
(2)我们将横、纵坐标都是整数的点叫做“整点”,将抛物线 f(x)ax2 2axa1 与 y 轴的交点记为A,
如果线段OA上的“整点”的个数小于4,试求a的取值范围;
f(1) f(0) f f
(3)如果 、 、 (3)、 (4)这四个函数值中有且只有一个值大于0,试写出符合题意的一
个函数解析式;结合函数图象,求a的取值范围.
f(x)a(x1)2 1
【分析】(1)把抛物线代入顶点式为 ,即可求顶点坐标;
(2)抛物线与 y 轴的交点,横坐标为0,即A坐标为 (0,a1) ,根据已知条件 |a1|3 ,即可求a的取值
范围为0a4且a1;
f(1) f(0) f f
(3)根据已知 、 、 (3)、 (4)有且只有一个大于0,即其余的小于或等于0,由对称轴
为直线x1开口向上,可以得出 f (4) f (3) f(1) f(0) ,根据 f (4)0, f (3) �0 可以求
1 1
a�
a的范围,9 4,即可以写出符合条件的函数解析式.
f(x)ax2 2axa1a(x1)2 1
【解析】(1)抛物线的方程为 ,
(1,1)
抛物线的顶点坐标为 ;
y
(2)A为抛物线与 轴的交点,A点坐标为 (0,a1) ,
线段OA上的整点个数小于4,且开口向上,则可知 |a1|3 且a0,0a4,
当a1时,与 y 轴的交点坐标 A(0,0) ,与O点重合,此时线段OA不存在,不符合题意,
综上0a4且a1,
因为当a1时,与 y 轴的交点坐标 A(0,0) ,与O点重合,此时线段OA不存在,不符合题意,
所以,综上0a4且a1,
a的取值范围为0a4且a1.
f(1) f(0) f f 0)
(3)已知 、 、 (3)、 (4)有且只有一个大于0,(即其余的小于或等于
由题可知该函数对称轴为直线x1,开口方向向上,
f f f(1) f(0)
故有 (4) (3) ,
f (4)0,
得16a8aa10,
1
a
得 9 ,
f �0
(3) ,
9a6aa1�0
得 ,
1
a�
得 4,
1
a
取 6 ,
1 1 5
f(x) x2 x
6 3 6 ,
1 1
a�
a的取值范围为9 4.y
21.(2021•长沙)我们不妨约定:在平面直角坐标系中,若某函数图象上至少存在不同的两点关于 轴
y
对称,则把该函数称之为“T 函数”,其图象上关于 轴对称的不同两点叫做一对“T 点”.根据该约定,
完成下列各题.
4
(x0)
y x
(1)若点 A(1,r) 与点 B(s,4) 是关于x的“T 函数”
tx2x�0,t 0,t是常数
的图象上的一对“T 点”,
则r 4 ,s ,t (将正确答案填在相应的横线上);
(2)关于x的函数 ykx p(k , p 是常数)是“T 函数”吗?如果是,指出它有多少对“T 点”如果不
是,请说明理由;
(3)若关于 x的“T 函数” yax2 bxc(a0 ,且a,b,c是常数)经过坐标原点O,且与直线
l:ymxn(m0 , n0,且 m, n是常数)交于 M(x 1, y 1 ) , N(x 2, y 2 ) 两点,当 x 1, x 2满足
(1x
1
)1x
2
1 时,直线l是否总经过某一定点?若经过某一定点,求出该定点的坐标;否则,请说明理
由.
【分析】(1)由A,B关于 y 轴对称求出r ,s,由“T 函数”的定义求出t;
(2)分k 0和k 0两种情况考虑即可;
(3)先根据过原点得出c0,再由“T 函数”得出b的值,确定二次函数解析式后,和直线联立求出交
点的横坐标,写出l的解析式,确定经过的定点即可.
y
【解析】(1) A,B关于 轴对称,
s1,r 4,(1,4)
A的坐标为 ,
把 A(1,4) 代入是关于x的“T 函数”中,得:t 4,
故答案为r 4,s1,t 4;
(2)当k 0时,有 y p ,
y
此时存在关于 轴对称的点,
ykx p 是“T 函数”,且有无数对“T ”点,
当k 0时,不存在关于 y 轴对称的点,
ykx p 不是“T 函数”;
yax2 bxc
(3) 过原点,
c0,
yax2 bxc 是“T 函数”,
b0,
yax2
,
联立直线l和抛物线得:
yax2
ymxn
,
即:ax2 mxn0,
m n
x x xx
1 2 a , 1 2 a ,
(1x )1x 1
又 1 2 ,
x x xx
化简得: 1 2 1 2,
m n
a a ,即mn,
ymxnmxm
,当x1时, y0 ,
直线l必过定点 (1,0) .
k
y
22.(2020•开福区校级模拟)若一次函数 ymxn 与反比例函数 x 同时经过点 P(x,y) 则称二次函数
ymx2 nxk 为一次函数与反比例函数的“共享函数”,称点P为共享点.
3
y
(1)判断 y2x1 与 x是否存在“共享函数”,如果存在,请求出“共享点”.如果不存在,请说明
理由;
2020
y
(2)已知:整数m,n,t满足条件tn8m,并且一次函数 y(1n)x2m2 与反比例函数 x
存在“共享函数” y(mt)x2 (10mt)x2020 ,求m的值.
m2 13
y
(3)若一次函数 yxm 和反比例函数 x 在自变量x的值满足的 m剟x m6 的情况下.其“共
享函数”的最小值为3,求其“共享函数”的解析式.
3
y
【分析】(1)联立 y2x1 与 x并整理得:2x2 x30,即可求解;
n3
m
9
1nmt
8n6
t
(2)由题意得:2m210mt ,解得: 9 ,而tn8m,故6n24,则9n327,故
1m3,m是整数,故m2;
1
m6� m
(3)①当 2 时,即 m� 4 ,xm6,函数取得最小值,即 (m6)2 m(m6)m2 133 ,
1 1
m mm6 x m
即 可 求 解 ; ② 当 2 , 即 4m0, 函 数 在 2 处 取 得 最 小 值 , 即
1 1
( m)2 m2 m2 133
2 2 ,即可求解;
③当 m�0 时,函数在xm处,取得最小值,即可求解.
3
y
【解析】(1)联立 y2x1 与 x并整理得:3
x
2x2 x30,解得: 2 或1,
3
(
故点P的坐标为: 2, 2) 或 (1,3) ;
n3
m
9
1nmt
8n6
t
(2)由题意得:2m210mt ,解得: 9 ,
tn8m,
8n6
n
9
8n24
n
9 ,
解得:6n24;
9n327,
故1m3,
m是整数,故m2;
m2 13
y
(3)由 yxm 和反比例函数 x 得:“共享函数”的解析式为 yx2 mx(m2 13) ,
1
x m
函数的对称轴为: 2 ;
1
m6� m
①当 2 时,即 m� 4 ,
xm6,函数取得最小值,即 (m6)2 m(m6)m2 133 ,
解得m9 61或9 61(舍去);
1
m mm6
②当 2 ,即4m0,
1 1 1
x m ( m)2 m2 m2 133
函数在 2 处取得最小值,即 2 2 ,无解;
m�0
③当 时,
函数在xm处,取得最小值,即m2 m2 m2 133,解得:m4(舍去 4) ,综上,m9 61或4,
故“共享函数”的解析式为 yx2 mx(m2 13)x2 (9 61)x(15518 61) 或x2 4x29.
c
y
23.(2020•雨花区校级二模)定义:若一次函数 yaxb 和反比例函数 x 满足abbc,则称
yax2 bxc
为一次函数和反比例函数的“等差”函数.
3
y
(1)判断 yxb 和 x 是否存在“等差”函数?若存在,写出它们的“等差”函数;
c c
y y
(2)若 y5xb 和 x 存在“等差”函数,且“等差”函数的图象与 x 的图象的一个交点的横
坐标为1,求反比例函数的表达式;
c 3
y a b)
(3)若一次函数 yaxb 和反比例函数 x (其中a、b、c为常数,且a0,c0, 2 存在
yaxb A(x y ) B(x y )
“等差”函数,且 与“等差”函数有两个交点 1, 1 、 2, 2 ,试判断“等差”函数图
象上是否存在一点 P(x,y) (其中 x 1 xx 2 ) ,使得ABP的面积最大?若存在,求出点P的横坐标;若不
存在,请说明理由.
【分析】(1)假设存在,根据等差函数定义得出b4,从而得出解析式;
c
y
(2)根据等差函数定义得出5c2b,即c2b5,根据“等差”函数的图象与 x 的图象的一个交
点的横坐标为1,列出方程即可求得b,进而求得c,即可解决问题.
3
a b
(3)存在,由题意 2 ,ac2b,推出b2c,a3c,则一次函数解析式为 y3cx2c ,“等
1 1
x x xx
差 ” 函 数 解 析 式 为 y3cx2 2cxc , 即 3x2 x10, 可 得 1 2 3, 1 2 3,
13
|x x | (x x )2 4xx
1 2 1 2 1 2 3 ,再构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题.
【解析】(1)存在,
3
y
假设一次函数 yxb 与反比例函数 x 存在“等差”函数,则a1,c3,ac2b,
解得:b2,
存在“等差”函数,其解析式为
yx2 2x3
;
(2)根据题意知:a5,5c2b,
c2b5,
2b5
y
则“等差”函数的解析式为 y5x2 bx2b5 ,反比例函数的解析式为 x ,
y5x2 bx2b5
2b5
y
根据题意,将x1代入 x ,
得:5b2b52b5,解得b1,c3,
3
y
故一次函数的解析式为 y5x1 ,反比例函数的解析式为 x;
(3)存在.
3
a b
根据题意知: 2 ,ac2b,
b2c,a3c,
y3cx2 2cxc y3cx2c
则“等差”函数的解析式为 ,一次函数解析式为 ,
y3cx2c y3cx2 2cxc A(x y ) B(x y )
与“等差”函数 有两个交点 1, 1 、 2, 2 ,
3cx2 cxc0,即3x2 x10,
1 1
x x x x
1 2 3, 1 2 3,
13
|x x | (x x )2 4xx
1 2 1 2 1 2 3 ,
如图,过点 P(x,3cx2 2cxc) 作PH x轴,交AB于H ,则 H(x,3cx2c) ,P(x,y) x xx )
点 (其中 1 2 ,
P点在A,B之间,
1 1 1 13
3c(x2 x )3c[(x )2 ]
PH 3cx2c(3cx2 2cxc)3cx2 cxc , 3 3 6 36 ,
1 1 13 1 13 13 1 13
S |x x |PH {3c[(x )2 ]} c[(x )2 ]
2 1 2 2 3 6 36 2 6 36 ,
1 13 13
x c
当 6 时,S取得最大值,最大值为 72 .
1 17
( c)
此时点P的坐标是 6,12 .
24.(2020•东城区校级模拟)对于平面中给定的一个图形及一点P,若图形上存在两个点A、B,使得
PAB是边长为2的等边三角形,则称点P是该图形的一个“美好点”.
(1)若将x轴记作直线l,下列函数的图象上存在直线l的“美好点”的是 A、B (只填选项).
A.正比例函数 yx
1
y
B.反比例函数 x
C.二次函数 yx2 2
(2)在平面直角坐标系 xOy 中,若点 M( 3n , 0) , N(0,n) ,其中n0, O的半径为r .
①若r 2 3, O上恰好存在2个直线MN 的“美好点”,求n的取值范围;
②若n4,线段MN 上存在 O的“美好点”,直接写出r 的取值范围.
【分析】(1)由已知可知P点纵坐标为 3 ,分别判断每一个函数中档 y 3 时,是否存在对应的x值
即可;3
y c
(2)①过C点与MN 平行的直线为 3 ,与圆O相切时,求出n的最大值;过D点与MN 平行的
3
y d
直线为 3 与圆O相切时,d 4,此时n再由最小值,结合图形可知,则可求2n6;
②结合图象,当MN 与D点所在圆相切时,r 2,当OC OM 时,r 2 19 ,这两种情况时线段MN 上
存在 O的“美好点”,可求 2剟r 2 19 .
【解析】(1) x轴是图形l,PAB是边长为2的等边三角形,
P点纵坐标为 3,
yx 上存在点 ( 3 , 3) 或 ( 3 , 3) 是x轴的“美好点”,
1 3 3
y ( (
x上存在点 3 , 3) 或 3 , 3) 是x轴的“美好点”
yx2 2 y
中 的最小是2,
yx2 2 上不存在x轴的“美好点”,
故选A、B;
(2)① M( 3n , 0) , N(0,n) ,n0,
设直线MN 的解析式为 ykxb ,
bn
则有
0 3nkb
,
bn
3
k
解得 3 ,
3
y xn
3 ,
如图 1: M( 3n , 0) , N(0,n) ,其中n0,MNO60,
ABD与ACB是边长为2的等边三角形,
BAD60,
AD//BC//y
轴,
3 3
y xc y xd
设过点C与MN 平行的直线为 3 ,过点D与MN 平行的直线为 3 ,
3
y xc
当直线 3 与 O相切时,c4,
n426,
此时 O上恰好存在1个直线MN 的“美好点”,
3
y xd
如图2:当直线 3 与 O相切时,d 4,
n422,
3
y xc
此时当直线 3 经过原点O,则c0,
此时 O上恰好存在3个直线MN 的“美好点”,
2n6时, O上恰好存在2个直线MN 的“美好点”;
②如图3:
n4,
M(4 3 0) N(0,4)
, , ,
OMN 30,
设AB2在圆O上,C与D是MN 上的点,
则ABC 与ABD是边长为2的等边三角形,
当MN 与D点所在圆相切时,OD2 3,
r 2,
此时线段MN 上存在 O的“美好点”,
如图4:当OC OM 时,OC 4 3,
MH 3,AH 1,
OA2 19,此时线段MN 上存在 O的“美好点”,
2剟r 2 19 ,线段MN 上存在 O的“美好点”.